DE69433398T2 - Process for the preparation of immobilized enzyme conjugates and immobilized enzyme conjugates thus obtained - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungTerritory of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von immobilisierten Enrymkonjugaten und stabile, immobilisierte Enzymkonjugate, die unter Verwendung dieses Verfahrens hergestellt sind, wobei das Enzym aus Glucoamylase, bakterieller α-Amylase, Pilz-α-Amylase, β-Amylase und deren Mischungen ausgewählt ist.The present invention relates to a process for the preparation of immobilized enzyme conjugates and stable, immobilized enzyme conjugates using this Process are prepared, wherein the enzyme from glucoamylase, bacterial α-amylase, Fungal α-amylase, β-amylase and their mixtures selected is.
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Im Allgemeinen sind Enryme wasserlöslich. Demgemäß sind sie, wenn sie in einem Reaktionsmedium verwendet werden, ohne dass sie auf einem Träger immobilisiert werden (freies Enzym), schwierig aus diesem zur Wiederverwendung zu entfernen. Aufgrund der Notwendigkeit für ihren häufigen Ersatz haben diese Schwierigkeiten erhöhte Kosten zur Folge, die mit der Verwendung derartiger Enryme verbunden sind. Weiter eignen sich freie (nicht-immobilisierte) Enzyme, während sie wirksam in Chargenverfahren verwendet werden können, nicht zur Verwendung in kontinuierlichen Verfahren im industriellen Maßstab.In general, Enryme are water soluble. Accordingly, they are when used in a reaction medium without them on a support be immobilized (free enzyme), difficult to reuse from this to remove. Because of the need for their frequent replacement, they have difficulties increased Costs associated with the use of such Enryme are. Free (non-immobilized) enzymes are also suitable while they are can be used effectively in batch processes, not for use in continuous processes on an industrial scale.
Um die hohen Kosten des Enzymersatzes zu verringern, sind verschiedene Verfahren zur Immobilisierung von Enzymen vor ihrer Verwendung entwickelt worden. Eine derartige Immobilisierung gestattet, dass die Enryme für eine anschließende Wiederverwendung bequem aus dem Reaktionsmedium entfernt werden können. Diese immobilisierten Enzyme können in verschiedenen Reaktorsystemen verwendet werden, wie in gepackten Säulen und Rührtankreaktoren, abhängig von der Natur des Substrats, das biokatalytisch umgesetzt wird.To the high cost of enzyme replacement are various methods of immobilizing Enzymes have been developed before use. Such immobilization allowed the Enryme for a subsequent one Reuse can be conveniently removed from the reaction medium can. These immobilized enzymes can used in various reactor systems, such as in packed columns and stirred tank reactors, dependent the nature of the substrate that is biocatalytically converted.
Verfahren, die zur Immobilisierung eines Enzyms vorgeschlagen worden sind, schließen die Verwendung eines Trägers in Form eines festen Trägers ein, der aus anorganischem oder organischem Material besteht. Derartige Materialien umfassen beispielsweise gamma-Aluminiumoxid, Titandioxid, aktivierten granulären Kohlenstoff, granuläre Diatomeenerde, Glasperlen, poröses Glas, Bimsstein, Kieselgel, Metalloxid und Aluminiumoxid. Eine Verbindung oder eine Mischung von Verbindungen wird verwendet, um das Enzym an diesem Träger anzubringen, wobei insbesondere Polyethylenimin und Glutaraldehyd angeführt werden. Jedoch können derartige Verfahren insofern nachteilig sein, als das Enrym nicht fest an dem Träger (entweder dadurch, dass es an ihn gebunden ist, oder dass es darin eingefangen ist) gehalten wird. So kann das Enzym von dem Träger "abgelöst" (ungebunden) werden, wobei es im Reaktionsmedium "frei" wird. In der Tat sind die Kräfte, die zwischen dem Enzym und dem Träger vorhanden sind, um diese zusammenzuhalten, häufig sehr schwach, so dass das Enrym leicht in Anwesenheit des verarbeiteten Substrats von dem Träger desorbiert wird und im Reaktionsmedium verloren geht.Procedures for immobilization of an enzyme have been suggested include the use of a carrier in Form of a solid support one that consists of inorganic or organic material. such Materials include, for example, gamma alumina, titanium dioxide, activated granular Carbon, granular Diatomaceous earth, glass beads, porous Glass, pumice, silica gel, metal oxide and aluminum oxide. A connection or a mixture of compounds is used to make the enzyme on this carrier attach, in particular polyethyleneimine and glutaraldehyde cited become. However, can such methods are disadvantageous in that the enzyme is not firmly on the carrier (either by being tied to it or by being in it is captured) is held. So the enzyme can be "detached" from the carrier (unbound), whereby it becomes "free" in the reaction medium. As a matter of fact are the powers that exist between the enzyme and the carrier to make them up stick together, often very weak, so the Enrym is easily processed in the presence of the Substrate from the support is desorbed and lost in the reaction medium.
Das US-Patent Nr. 4,713,333 offenbart ein Verfahren, in dem Enzyme auf granulärer Diatomeenerde immobilisiert werden. Dieses Verfahren beinhaltet das Kontaktieren von poröser granulärer Diatomeenerde mit einer Polyethylenimin-Lösung. Dann wird die Diatomeenerde, die das Polyethylenimin enthält, mit Glutaraldehyd in Kontakt gebracht. Schließlich wird eine wässrige Lösung des Enryms dazugegeben, wodurch das Enrym darauf immobilisiert wird. Obwohl sie besonders nützlich sind, können immobilisierte Enrymkonjugate, die auf diese Weise gebildet werden, nichtsdestoweniger immer noch im Hinblick auf ihre Stabilität und Halbwertszeit verbessert werden.U.S. Patent No. 4,713,333 discloses a process in which enzymes are immobilized on granular diatomaceous earth become. This process involves contacting porous granular diatomaceous earth with a polyethyleneimine solution. Then the diatomaceous earth containing the polyethyleneimine is added Contacted glutaraldehyde. Finally, an aqueous solution of the Enryms added, whereby the Enrym is immobilized on it. Although particularly useful are, can immobilized enzyme conjugates that are formed in this way nonetheless, still in terms of their stability and half-life be improved.
Dem gemäß ist ersichtlich, dass ein Bedarf an einem Verfahren zur Immobilisierung von Enzymen in einem Enzymkonjugat verbleibt, damit das Enzym fest innerhalb des dadurch gebildeten Konjugats gehalten (oder aufrechterhalten) wird, wobei das immobilisierte Enzym nicht von dem Rest des Konjugats "abgelöst" werden kann und im Reaktionsmedium verloren geht. Es ist weiter ersichtlich, dass ein Bedarf an immobilisierten Enzymkonjugaten verbleibt, in denen das Enzym fest an und/oder in demselben gehalten wird (stabil ist), so dass während der Verwendung derartiger Konjugate der Enzymverlust aus denselben in das Reaktionsmedium verringert wird, wodurch eine signifikante Verbesserung der ihrer Produktivität verwirklicht wird.Accordingly, it can be seen that a Need for a process for immobilizing enzymes in one Enzyme conjugate remains so that the enzyme sticks within it conjugate formed is maintained (or maintained), whereby the immobilized enzyme cannot be "detached" from the rest of the conjugate and is lost in the reaction medium. It can also be seen that there remains a need for immobilized enzyme conjugates in which the enzyme is held firmly on and / or in the same (is stable), so that while the use of such conjugates the enzyme loss from them is reduced in the reaction medium, creating a significant Improvement of their productivity is realized.
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von immobilisierten Enzymkonjugaten bereitzustellen, in denen das Enzym fest (stabil) in/oder an den immobilisierten Enzymkonjugaten, die dadurch hergestellt werden, gehalten wird.It is a main objective of the present Invention, a process for the preparation of immobilized enzyme conjugates To provide in which the enzyme is solid (stable) in / or to the immobilized enzyme conjugates that are produced by is held.
Es ist ein weiteres Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von immobilisierten Enzymkonjugaten bereitzustellen, so dass die dadurch erhaltenen immobilisierten Enzymkonjugate nicht inaktiviert werden und dass weiter die immobilisierten Enzymkonjugate, die dadurch hergestellt sind, eine verbesserte Halbwertszeit gegenüber denjenigen zeigen, die unter Verwendung anderer Verfahren erhalten werden.It is another major goal of the present invention, a method for producing immobilized Provide enzyme conjugates so that the resulting immobilized enzyme conjugates cannot be inactivated and that further immobilized enzyme conjugates produced by it have an improved half-life over those who can be obtained using other methods.
Es ist noch ein weiteres Hauptziel der vorliegenden Erfindung, immobilisierte Enrymkonjugate bereitzustellen, die eine verbesserte Halbwertszeit gegenüber denjenigen aufweisen, die durch die Verwendung anderer Verfahren erhalten werden, so dass eine signifikante Verbesserung ihrer Produktivität verwirklicht wird.It is another main goal the present invention to provide immobilized enzyme conjugates, which have an improved half-life over those who can be obtained by using other methods so that a significant improvement in their productivity is realized.
Es ist ein weiteres Hauptziel der vorliegenden Erfindung, immobilisierte Enrymkonjugate bereitzustellen, die stabil sind, indem das Enzym des Konjugats fest in (oder an) dem Konjugat gehalten wird, so dass der Enzymverlust an das Reaktionsmedium verringert wird.It is another major goal of the present invention to provide immobilized enzyme conjugates, which are stable in that the conjugate enzyme is fixed in (or on) the conjugate is held so that the enzyme loss to the reaction medium is reduced.
Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines immobilisierten Enzymkonjugats gemäß Anspruch 1 offenbart. Dieses Verfahren beinhaltet das Kontaktieren eines festen Trägers, wie poröser granulärer Diatomeenerde, mit einer Lösung einer Polyamin-Verbindung mit mindestens einer seitenständigen Amingruppe. Auf diese Weise wird ein Träger erhalten. Ein Enrym, wie in Anspruch 1 definiert, wird mit einer Lösung von mindestens einem mit Amin reaktiven Material in Kontakt gebracht, wodurch das Enzym behandelt wird. Dieses mit Amin reaktive Material ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend auf polyfunktionellen Aldehyden, polyfunktionellen organischen Halogeniden, polyfunktionellen Anhydriden, polyfunktionellen Azoverbindungen, polyfunktionellen Isothiocyanaten, polyfunktionellen Isocyanaten und Mischungen von zwei oder mehr dieser mit Amin reaktiven Materialien. Auf diese Weise wird ein ein behandeltes Enzym-haltiges Addukt (manchmal nachstehend auch als das "behandelte Addukt" bezeichnet) gebildet. Schließlich werden der Träger und das behandelte Addukt miteinander in Kontakt gebracht, so dass der Träger und das behandelte Addukt ein stabiles, aktives immobilisiertes Enzymkonjugat (manchmal nachstehend unterschiedlich als "immobilisiertes Konjugat", "Enzymkonjugat", "ein behandeltes Enzym-haltiges Konjugat", "behandeltes Konjugat" und "Konjugat" bezeichnet) bilden. In dieser Hinsicht wird es bevorzugt, dass der Träger und das behandelte Addukt reagieren, so dass das mit Amin reaktive Material des behandelten Addukts an die Polyamin-Verbindung des Trägers gebunden wird.According to the teachings of the present Invention is a method for producing an immobilized Enzyme conjugate according to claim 1 disclosed. This procedure involves contacting one solid support, how more porous granular Diatomaceous earth, with a solution a polyamine compound with at least one pendant amine group. In this way it becomes a carrier receive. An Enrym, as defined in claim 1, is with a solution contacted by at least one amine reactive material, which treats the enzyme. This amine reactive material is selected from the group consisting of polyfunctional aldehydes, polyfunctional organic halides, polyfunctional anhydrides, polyfunctional Azo compounds, polyfunctional isothiocyanates, polyfunctional Isocyanates and mixtures of two or more of these with amine reactive Materials. In this way, a treated enzyme-containing Adduct (sometimes referred to hereinafter as the "treated adduct"). Finally be the carrier and the treated adduct brought into contact with one another so that the carrier and the treated adduct is a stable, active immobilized enzyme conjugate (sometimes referred to below as "immobilized conjugate", "enzyme conjugate", "a treated enzyme-containing Conjugate "," treated conjugate "and" conjugate ")). In this regard, it is preferred that the carrier and the treated adduct react so that the amine reactive material of the treated adduct bound to the polyamine compound of the carrier becomes.
Es wird bevorzugt, dass der Träger gewaschen wird, bevor er mit dem behandelten Addukt in Kontakt gebracht wird, damit überschüssige Mengen der Polyamin-Verbindung davon entfernt werden. Vorzugsweise ist die Polyamin-Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylendiamin; einem Polyethylenimin (wie beispielsweise Polydiethylentriamin, Polytriethylentetramin, Polypentaethylenhexamin oder Polyhexamethylendiamin); Polymethylendicyclohexylamin; Polymethylendianilin; Polytetraethylenpentamin; Polyphenylendiamin und Mischungen von zwei oder mehr dieser Polyamin-Verbindungen. Es ist weiter bevorzugt, dass die Polyamin-Verbindung aus denjenigen der oben aufgezählten Verbindungen ausgewählt wird, welche ein Molekulargewicht von 500–100.000 Dalton aufweisen und wasserlöslich sind. Es ist am meisten bevorzugt, dass die Polyamin-Verbindung Polyethylenimin ist.It is preferred that the carrier be washed before being brought into contact with the treated adduct, thus excess quantities the polyamine compound can be removed therefrom. Preferably selected the polyamine compound from the group consisting of polyethylene diamine; a polyethyleneimine (such as polydiethylenetriamine, polytriethylenetetramine, Polypentaethylene hexamine or polyhexamethylene diamine); Polymethylendicyclohexylamin; polymethylene; Polytetraethylenpentamin; polyphenylenediamine and mixtures of two or more of these polyamine compounds. It is further preferred that the polyamine compound consist of those of the above Connections selected which have a molecular weight of 500-100,000 daltons and water soluble are. It is most preferred that the polyamine compound Is polyethyleneimine.
Vorzugsweise ist das mit Amin reaktive Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus polyfunktionellen Aldehyden, polyfunktionellen organischen Halogeniden, polyfunktionellen Anhydriden, polyfunktionellen Azoverbindungen, polyfunktionellen Isothiocyanaten, polyfunktionellen Isocyanaten und Mischungen von zwei oder mehr dieser mit Amin reaktiven Materialien. Es ist weiter bevorzugt, dass das mit Amin reaktive Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glutaraldehyd, Bernsteinsäuredialdehyd, Terephthaldehyd, Bisdiazobenzidin-2,2'-disulfonsäure, 4,4'-Difluor-3,3'-dinitrodiphenylsulfon, Diphenyl-4,4'-dithiocyanat-2,2'-disulfonsäure, 3-Methoxydiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Toluol-2-isocyanat-4-isothiocyanat, Toluol-2,4-diisothiocyanat, Diazobenzidin, Diazobenzidin-3,3'-dianisidin, N,N'-Hexamethylenbisiodacetamid, Hexamethylendiisocyanat, Cyanurchlorid, 1,5-Difluor-2,4-dinitrobenzol und Mischungen von zwei oder mehr dieser mit Amin reaktiven Materialien. Noch weiter bevorzugt ist das mit Amin reaktive Material aus der Gruppe bestehend aus polyfunktionellen Aldehyden ausgewählt. Bevorzugter ist das mit Amin reaktive Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glutaraldehyd, Bernsteinsäuredialdehyd, Terephthaldehyd. Die besten Ergebnisse sind mit Glutaraldehyd erhalten worden.This is preferably reactive with amine Material selected from the group consisting of polyfunctional aldehydes, polyfunctional organic halides, polyfunctional anhydrides, polyfunctional Azo compounds, polyfunctional isothiocyanates, polyfunctional Isocyanates and mixtures of two or more of these with amine reactive Materials. It is further preferred that the amine reactive Material selected is from the group consisting of glutaraldehyde, succinic acid dialdehyde, Terephthalaldehyde, bisdiazobenzidine-2,2'-disulfonic acid, 4,4'-difluoro-3,3'-dinitrodiphenyl sulfone, Diphenyl-4,4'-dithiocyanate-2,2'-disulfonic acid, 3-methoxydiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, toluene-2-isocyanate-4-isothiocyanate, Toluene-2,4-diisothiocyanate, diazobenzidine, diazobenzidine-3,3'-dianisidine, N, N'-hexamethylene bisiodacetamide, Hexamethylene diisocyanate, cyanuric chloride, 1,5-difluoro-2,4-dinitrobenzene and mixtures of two or more of these amine reactive materials. Even more preferred is the amine reactive material from the Group consisting of polyfunctional aldehydes selected. preferred is the amine reactive material selected from the group consisting of from glutaraldehyde, succinic acid dialdehyde, Terephthaldehyde. The best results are obtained with glutaraldehyde Service.
Es ist noch weiter bevorzugt, dass das Verhältnis zwischen dem behandelten Enrym-haltigen Addukt und dem gewaschenen Träger etwa 0,05 ml bis etwa 0,6 ml behandeltes Addukt pro Gramm Träger beträgt. Es ist noch weiter bevorzugt, dass das Verhältnis zwischen dem mit Amin reaktiven Material und dem Enrym etwa 0,10 g bis etwa 1,50 g des mit Amin reaktiven Materials pro ml Enzym beträgt.It is even more preferred that The relationship between the treated enzyme-containing adduct and the washed carrier is about 0.05 ml to about 0.6 ml of treated adduct per gram of carrier. It is even more preferred that the ratio between that with amine reactive material and the Enrym about 0.10 g to about 1.50 g of the with amine reactive material per ml of enzyme.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Enrym mit der Lösung eines mit Amin reaktiven Materials unter Bedingungen in Kontakt gebracht, die ein Rühren einschließen.In a preferred embodiment the Enrym with the solution of an amine reactive material under conditions in contact brought that a stir lock in.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das immobilisierte Enzymkonjugat mit Wasser gewaschen, nachdem es gebildet worden ist.In a further preferred embodiment the immobilized enzyme conjugate is washed with water after it has been formed.
Das hierin offenbarte Verfahren ist zur Herstellung von immobilisierten Enzymkonjugaten von irgendeinem Enrym nützlich, das eine Amingruppe enthält, die mit dem mit Amin reaktiven Material reagieren kann. Auch zwei oder mehr Enryme können immobilisiert werden. Diese Enzyme schließen Glucoamylase, bakterielle α-Amylase, Pilz-α-Amylase, β-Amylase und deren Mischungen ein. Gute Ergebnisse sind mit der Glucoamylase erhalten worden, die unter der eingetragenen Marke DIAZYME L-200 von SOLVAY ENZYMES, Inc. (Elkhart, Indiana) verkauft wird. Gute Ergebnisse sind auch mit der Pilz-α-Amylase erhalten worden, die unter der eingetragenen Marke CLARASE L-40,000 von SOLVAY ENZYMES, Inc. (Elkhart, Indiana) verkauft wird. Schließlich sind weiter gute Ergebnisse mit der β-Amylase erhalten worden, die unter der eingetragenen Marke SPEZYME BBA 1500 verkauft wird.The method disclosed herein is useful for preparing immobilized enzyme conjugates of any enzyme that contains an amine group that can react with the amine reactive material. Two or more Enryme can also be immobilized. These enzymes include glucoamylase, bacterial α-amylase, fungal α-amylase, β-amylase and mixtures thereof. Good results have been obtained with the glucoamylase sold under the trademark DIAZYME L-200 by SOLVAY ENZYMES, Inc. (Elkhart, Indiana). Good results have also been obtained with the fungal α-amylase sold under the trademark CLARASE L-40,000 by SOLVAY ENZYMES, Inc. (Elkhart, Indiana). Finally, good results have been obtained with the β-amylase under the registered trademark SPEZYME BBA 1500 is sold.
Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines immobilisierten Glucoamylasekonjugats offenbart. Dieses Verfahren schließt das Kontaktieren eines festen Trägers mit einer Lösung eines Polyethylenimins ein. Auf diese Weise wird ein Träger erhalten. Die Glucoamylase wird mit einer Glutaraldehyd-Lösung in Kontakt gebracht, wodurch die Glucoamylase behandelt wird. Auf diese Weise wird das behandelte Glucoamylase-haltige Addukt gebildet. Schließlich werden der Träger und das behandelte Glucoamylase-haltige Addukt so miteinander in Kontakt gebracht, dass der Träger und das behandelte Glucoamylase-haltige Addukt unter Bildung eines stabilen, aktiven immobilisierten Glucoamylasekonjugats reagieren.According to the teachings of the present Invention is a method for producing an immobilized Glucoamylase conjugate disclosed. This procedure excludes contact of a solid support with a solution a polyethyleneimine. In this way, a carrier is obtained. The glucoamylase is brought into contact with a glutaraldehyde solution, thereby the glucoamylase is treated. In this way, the treated Adduct containing glucoamylase formed. Finally, the carrier and the treated adduct containing glucoamylase thus comes into contact with one another brought that carrier and the treated adduct containing glucoamylase to form a stable, active immobilized glucoamylase conjugate.
Vorzugsweise ist der feste Träger porös. Am bevorzugtesten ist der feste Träger poröse granuläre Diatomeenerde.The solid support is preferably porous. Most preferred is the solid carrier porous granular Diatomaceous earth.
Weiter gemäß den Lehren der vorliegenden Endung wird ein Verfahren zur Herstellung eines immobilisierten Pilz-α-Amylasekonjugats offenbart. Dieses Verfahren schließt das Kontaktieren eines festen Trägers mit einer Lösung eines Polyethylenimins ein. Auf diese Weise wird ein Träger erhalten. Die Pilz-α-Amylase wird mit einer Glutaraldehyd-Lösung in Kontakt gebracht, wodurch die α-Amylase behandelt wird. Auf diese Weise wird ein behandeltes α-Amylase-haltiges Addukt gebildet. Schließlich werden der Träger und das behandelte α-Amylase-haltige Addukt so miteinander in Kontakt gebracht, dass der Träger und das behandelte α-Amylase-haltige Addukt unter Bildung eines stabilen, aktiven immobilisierten Pilz-α-Amylasekonjugats reagieren.Further according to the teachings of the present Ending is a method of making an immobilized Fungal α-Amylasekonjugats disclosed. This procedure includes contacting a fixed one Carrier with a solution a polyethyleneimine. In this way, a carrier is obtained. The fungal α-amylase comes with a glutaraldehyde solution brought into contact, causing the α-amylase is treated. In this way, a treated α-amylase-containing Adduct formed. Finally become the carrier and the treated α-amylase-containing Adduct brought into contact so that the carrier and the treated α-amylase-containing Adduct to form a stable, active immobilized fungal α-amylase conjugate react.
Noch weiter gemäß den Lehren der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines immobilisierten (β-Amylasekonjugats offenbart. Diese Verfahren schließt das Kontaktieren eines festen Trägers mit einer Lösung eines Polyethylenimins ein. Auf diese Weise wird ein Träger erhalten. Die (β-Amylase wird mit einer Glutaraldehyd-Lösung in Kontakt gebracht, wodurch die β-Amylase behandelt wird. Auf diese Weise wird ein behandeltes (β-Amylase-haltiges Addukt gebildet. Schließlich werden der Träger und das behandelte β-Amylase-haltige Addukt so miteinander in Kontakt gebracht, dass der Träger und das behandelte β-Amylase-Addukt unter Bildung eines stabilen, aktiven immobilisierten (β-Amylasekonjugats reagieren.Still further in accordance with the teachings of the invention describes a method for producing an immobilized (β-amylase conjugate disclosed. This procedure includes contacting a fixed one carrier with a solution a polyethyleneimine. In this way, a carrier is obtained. The (β-amylase is with a glutaraldehyde solution brought into contact, causing the β-amylase is treated. In this way, a treated (containing β-amylase Adduct formed. Finally become the carrier and the treated β-amylase-containing Adduct brought into contact so that the carrier and the treated β-amylase adduct to form a stable, active immobilized (β-amylase conjugate react.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung sind hierin stabile aktive immobilisierte Enzymkonjugate offenbart, die eine verbesserte Halbwertszeit gegenüber denjenigen zeigen, die durch andere Verfahren erhalten werden, so dass eine signifikante Verbesserung ihrer Produktivität verwirklicht wird.In another aspect of the invention stable active immobilized enzyme conjugates are disclosed herein, which show an improved half-life over those who can be obtained by other methods so that a significant Improve their productivity is realized.
Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung werden immobilisierte Enzymkonjugate offenbart. Diese immobilisierten Enzymkonjugate schließen einen Träger und ein behandeltes Addukt ein. Der Träger schließt eine Polyamin-Verbindung mit mindestens einer seitenständigen Amingruppe ein. Ein fester Träger wird an die Polyamin-Verbindung gebunden, wodurch der Träger gebildet wird. Das behandelte Addukt schließt mindestens ein mit Amin reaktives Material ein. Dieses mit Amin reaktive Material ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus polyfunktionellen Aldehyden, polyfunktionellen organischen Halogeniden, polyfunktionellen Anhydriden, polyfunktionellen Azoverbindungen, polyfunktionellen Isothiocyanaten, polyfunktionellen Isocyanaten und Mischungen von zwei oder mehr dieser mit Amin reaktiven Materialien. Mindestens ein Enrym ist an das (mindestens eine) mit Amin reaktive Material gebunden, wodurch das Enzym behandelt wird und das behandelte Enzym-haltige Addukt gebildet wird. Schließlich wird der Träger an das behandelte Addukt gebunden, welches das behandelte Enzym einschließt, wodurch ein stabiles aktives immobilisiertes Enzymkonjugat gebildet wird.According to the teachings of the present Immobilized enzyme conjugates are disclosed. This immobilized enzyme conjugates include a carrier and a treated adduct. The carrier closes a polyamine compound with at least one lateral Amine group. A solid carrier becomes bound to the polyamine compound, thereby forming the carrier becomes. The treated adduct includes at least one with amine reactive material. This amine reactive material is selected from the Group consisting of polyfunctional aldehydes, polyfunctional organic halides, polyfunctional anhydrides, polyfunctional Azo compounds, polyfunctional isothiocyanates, polyfunctional Isocyanates and mixtures of two or more of these with amine reactive Materials. At least one Enrym is connected to the (at least one) Amine reactive material bound by which the enzyme is treated and the treated enzyme-containing adduct is formed. Eventually the carrier bound to the treated adduct, which is the treated enzyme includes, thereby forming a stable active immobilized enzyme conjugate becomes.
Vorzugsweise ist der feste Träger porös. Es ist besonders bevorzugt, dass der feste Träger poröse granuläre Diatomeenerde ist.The solid support is preferably porous. It is particularly preferred that the solid support is porous granular diatomaceous earth.
Vorzugsweise ist die Polyamin-Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylendiamin; einem Polyethylenimin (wie beispielsweise Polydiethylentriamin, Polytriethylentetramin, Polypentaethylenhexamin oder Polyhexamethylendiamin); Polymethylendicyclohexylamin; Polymethylendianilin; Polytetraethylenpentamin; Polyphenylendiamin und Mischungen von zwei oder mehr dieser Polyamin-Verbindungen. Es ist weiter bevorzugt, dass die Polyamin-Verbindung aus denjenigen der oben aufgezählten Verbindungen ausgewählt ist, die ein Molekulargewicht von 500–100.000 Dalton aufweisen und wasserlöslich sind. Es ist am meisten bevorzugt, dass die Polyamin-Verbindung Polyethylenimin ist.Preferably the polyamine compound selected from the group consisting of polyethylene diamine; a polyethyleneimine (such as polydiethylenetriamine, polytriethylenetetramine, Polypentaethylene hexamine or polyhexamethylene diamine); Polymethylendicyclohexylamin; polymethylene; Polytetraethylenpentamin; polyphenylenediamine and mixtures of two or more of these polyamine compounds. It is further preferred that the polyamine compound consist of those of the above Connections selected which have a molecular weight of 500-100,000 daltons and water soluble are. It is most preferred that the polyamine compound Is polyethyleneimine.
Vorzugsweise ist das mit Amin reaktive Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus polyfunktionellen Aldehyden, polyfunktionellen organischen Halogeniden, polyfunktionellen Anhydriden, polyfunktionellen Azoverbindungen, polyfunktionellen Isothiocyanaten, polyfunktionellen Isocyanaten und Mischungen von zwei oder mehr dieser mit Amin reaktiven Materialien. Es ist weiter bevorzugt, dass das mit Amin reaktive Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glutaraldehyd, Bernsteinsäuredialdehyd, Terephthaldehyd, Bisdiazobenzidin-2,2'-disulfonsäure, 4,4'-Difluor-3,3'-dinitrodiphenylsulfon, Diphenyl-4,4'-dithiocyanat-2,2'-disulfonsäure, 3-Methoxydiphenylmethan-4,4'diisocyanat, Toluol-2-isocyanat-4-isothiocyanat, Toluol-2,4-diisothiocyanat, Diazobenzidin, Diazobenzidin-3,3'-dianisidin, N,M-Hexamethylenbisiodacetamid, Hexamethylendüsocyanat, Cyanurchlorid, 1,5-Difluor-2,4-dinitrobenzol und Mischungen von zwei oder mehr dieser mit Amin reaktiven Materialien. Noch weiter bevorzugt ist, dass das mit Amin reaktive Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus polyfunktionellen Aldehyden besteht. Bevorzugter ist das mit Amin reaktive Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glutaraldehyd, Bernsteinsäuredialdehyd, Terephthaldehyd. Die besten Ergebnisse sind mit Glutaraldehyd erhalten worden.The amine-reactive material is preferably selected from the group consisting of polyfunctional aldehydes, polyfunctional organic halides, polyfunctional anhydrides, polyfunctional azo compounds, polyfunctional isothiocyanates, polyfunctional isocyanates and mixtures of two or more of these amine-reactive materials. It is further preferred that the amine reactive material is selected from the group consisting of glutaraldehyde, succinic acid dialdehyde, terephthalaldehyde, bisdiazobenzidine-2,2'-disulfonic acid, 4,4'-difluoro-3,3'-dinitrodiphenylsulfone, diphenyl-4 , 4'-dithiocyanate-2,2'-disulfonic acid, 3-methoxydiphenylmethane-4,4'diisocyanate, toluene-2-isocyanate-4-isothiocyanate, toluene-2,4-diisothiocyanate, diazobenzidine, diazobenzidine-3,3'- dianisidine, N, M-hexamethylene bisiodacetamide, hexamethylene diisocyanate, cyanuric chloride, 1,5-difluoro-2,4-dinitrobenzene, and mixtures of two or more of these amine-reactive materials. It is even more preferred that the amine reactive material is selected from the group consisting of polyfunctional aldehydes. The amine reactive Ma is more preferred material selected from the group consisting of glutaraldehyde, succinic acid dialdehyde, terephthalaldehyde. The best results have been obtained with glutaraldehyde.
Es ist noch weiter bevorzugt, dass das Verhältnis zwischen dem behandelten Enrym-haltigen Addukt und dem Träger etwa 0,05 ml bis etwa 0,6 ml behandeltes Addukt pro Gramm Träger beträgt. Es ist ebenfalls noch weiter bevorzugt, dass das Verhältnis zwischen dem mit Amin reaktiven Material und dem Enrym etwa 0,10 g bis etwa 1,50 g des mit Amin reaktiven Materials pro ml Enzym beträgt.It is even more preferred that The relationship between the treated adduct containing the enzyme and the carrier 0.05 ml to about 0.6 ml of treated adduct per gram of carrier. It is also further preferred that the ratio between that with amine reactive material and the Enrym about 0.10 g to about 1.50 g of the with amine reactive material per ml of enzyme.
Das hierin offenbarte immobilisierte Enzymkonjugat kann irgendein Enzym einschließen, das eine Aminogruppe enthält, die mit dem mit Amin reaktiven Material reagieren kann.The immobilized disclosed herein Enzyme conjugate can include any enzyme that contains an amino group that can react with the amine reactive material.
Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ist ein immobilisiertes Glucoamylasekonjugat offenbart. Dieses immobilisierte Glucoamylasekonjugat schließt einen Träger und ein behandeltes Addukt ein. Der Träger schließt Polyethylenimin ein. Ein fester Träger wird an das Polyethylenimin gebunden, wodurch der Träger gebildet wird. Das behandelte Addukt schließt Glutaraldehyd ein. Glucoamylase wird an den Glutaraldehyd gebunden, wodurch die Glucoamylase behandelt wird und das behandelte Addukt gebildet wird. Schließlich wird der Träger an das behandelte Addukt gebunden, welches die behandelte Glukoamylase einschließt, wodurch ein stabiles aktives immobilisiertes Glucoamylasekonjugat gebildet wird.According to the teachings of the present The invention discloses an immobilized glucoamylase conjugate. This immobilized glucoamylase conjugate includes one carrier and a treated adduct. The carrier includes polyethyleneimine. On solid support is bound to the polyethyleneimine, thereby forming the carrier becomes. The treated adduct includes glutaraldehyde. glucoamylase is bound to the glutaraldehyde, thereby treating the glucoamylase and the treated adduct is formed. Eventually the carrier bound to the treated adduct, which is the treated glucoamylase includes, whereby a stable active immobilized glucoamylase conjugate is formed.
Weiter gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung wird ein immobilisiertes Pilz-α-Amylasekonjugat offenbart. Diese immobilisierte Pilz-α-Amylase schließt einen Träger und ein behandeltes Addukt ein. Der Träger schließt Polyethylenimin ein. Ein fester Träger wird an das Polyethylenimin gebunden, wodurch der Träger gebildet wird. Das behandelte Addukt schließt Glutaraldehyd ein. Pilz-α-Amylase wird an den Glutaraldehyd gebunden, wodurch die Pilz-α-Amylase behandelt wird und das behandelte Addukt gebildet wird. Schließlich wird der Träger an das behandelte α-Amylase-haltige Addukt gebunden, wodurch ein stabiles aktives immobilisiertes Pilz-α-Amylasekonjugat gebildet wird.Further according to the teachings of the present The invention discloses an immobilized fungal α-amylase conjugate. This immobilized Fungal α-amylase includes a carrier and a treated adduct. The carrier includes polyethyleneimine. On solid support is bound to the polyethyleneimine, thereby forming the carrier becomes. The treated adduct includes glutaraldehyde. Fungus α-amylase is given to the Bound glutaraldehyde, which treats the fungal α-amylase and the treated adduct is formed. Finally, the wearer attaches to the treated α-amylase-containing Adduct bound, creating a stable active immobilized fungal α-amylase conjugate is formed.
Immer noch weiter gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung wird ein immobilisiertes β-Amylasekonjugat offenbart. Dieses immobilisierte β-Amylasekonjugat schließt einen Träger und ein behandeltes Addukt ein. Der Träger schließt Polyethylenimin ein. Ein fester Träger wird an das Polyethylenimin gebunden, wodurch der Träger gebildet wird. Das behandelte Addukt schließt Glutaraldehyd ein. β-Amylase wird an den Glutaraldehyd gebunden, wodurch die β-Amylase behandelt wird und das behandelte Addukt gebildet wird. Schließlich wird der Träger an das behandelte β-Amylasehaltige Addukt gebunden, wodurch ein stabiles aktives immobilisiertes β-Amylasekonjugat gebildet wird.Still according to the teachings An immobilized β-amylase conjugate is disclosed in the present invention. This immobilized β-amylase conjugate includes a carrier and a treated adduct. The carrier includes polyethyleneimine. On solid support is bound to the polyethyleneimine, thereby forming the carrier becomes. The treated adduct includes glutaraldehyde. β-amylase is bound to the glutaraldehyde, thereby treating the β-amylase and the treated adduct is formed. Finally, the wearer attaches to the treated β-amylase-containing Adduct bound, creating a stable active immobilized β-amylase conjugate is formed.
Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung wird ein immobilisiertes Enzymkonjugat offenbart, das einen Träger und ein behandeltes Addukt umfasst. Das behandelte Addukt schließt mindestens ein mit Amin reaktives Material ein, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus polyfunktionellen Aldehyden, polyfunktionellen organischen Halogeniden, polyfunktionellen Anhydriden, polyfunktionellen Azoverbindungen, polyfunktionellen Isothiocyanaten, polyfunktionellen Isocyanaten und Mischungen von zwei oder mehr dieser mit Amin reaktiven Materialien. Das behandelte Addukt schließt weiter mindestens ein Enzym ein, das an das mindestens eine mit Amin reaktive Material gebunden ist. Auf diese Weise wird das Enzym behandelt und ein behandeltes Enzym-haltiges Produkt gebildet. Schließlich wird der Träger an das behandelte Enzym-haltige Addukt gebunden, wodurch ein stabiles, aktives immobilisiertes Enzymkonjugat gebildet wird.According to the teachings of the present Invention, an immobilized enzyme conjugate is disclosed, the one carrier and comprises a treated adduct. The treated adduct closes at least an amine reactive material selected from the group consisting of: from polyfunctional aldehydes, polyfunctional organic halides, polyfunctional anhydrides, polyfunctional azo compounds, polyfunctional isothiocyanates, polyfunctional isocyanates and mixtures of two or more of these amine reactive materials. The treated adduct closes further at least one enzyme that is linked to the at least one Amine reactive material is bound. This way the enzyme treated and a treated enzyme-containing product formed. Eventually the carrier bound to the treated enzyme-containing adduct, whereby a stable, active immobilized enzyme conjugate is formed.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein behandeltes Addukt zur Verwendung bei der Herstellung eines immobilisierten Enzymkonjugats offenbart. Das behandelte Addukt schließt mindestens ein mit Amin reaktives Material ein, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus polyfunktionellen Aldehyden, polyfunktionellen organischen Halogeniden, polyfunktionellen Anhydriden, polyfunktionellen Azoverbindungen, polyfunktionellen Isothiocyanaten, polyfunktionellen Isocyanaten und Mischungen von zwei oder mehr dieser mit Amin reaktiven Materialien. Das behandelte Addukt schließt weiter mindestens ein Enzym ein, das an das mindestens eine mit Amin reaktive Material gebunden ist. Auf diese Weise wird das Enzym behandelt und wird ein behandeltes Enzym-haltiges Addukt gebildet.In yet another aspect of The present invention becomes a treated adduct for use disclosed in the preparation of an immobilized enzyme conjugate. The treated adduct closes at least an amine reactive material selected from the group consisting of: from polyfunctional aldehydes, polyfunctional organic halides, polyfunctional anhydrides, polyfunctional azo compounds, polyfunctional isothiocyanates, polyfunctional isocyanates and mixtures of two or more of these amine reactive materials. The treated adduct closes further at least one enzyme that is linked to the at least one Amine reactive material is bound. This way the enzyme treated and a treated enzyme-containing adduct is formed.
Diese und andere Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus dem Lesen der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den erläuternden Beispielen leichter ersichtlich.These and other items and Advantages of the present invention will become apparent from reading the following Description of the present invention in conjunction with the illustrative Examples easier to see.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformendescription of the preferred embodiments
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist für die Herstellung von neuen immobilisierten Enzymkonjugaten nützlich, die aktiv und stabil sind, wobei deren Enzyme fest darin gehalten werden.The method of the present invention is for the preparation of new immobilized enzyme conjugates useful, which are active and stable, with their enzymes held firmly in them become.
Enzyme, für welche das hierin offenbarte Verfahren nützlich ist, schließen jedes Enrym ein, das eine Aminogruppe enthält, die mit dem mit Amin reaktiven Material reagieren kann. Auch zwei oder mehr Enzyme können in demselben Konjugat immobilisiert sein. Diese Enzyme schließen Glucoamylase, bakterielle α-Amylase, Pilz-α-Amylase, β-Amylase und deren Mischungen ein. Gute Ergebnisse sind mit der Glucoamylase erhalten worden, die unter der eingetragenen Marke DIAZYME L-200 von SOLVAY ENZYMES, Inc. (Elkhart, Indiana) verkauft wird. Gute Ergebnisse sind auch mit der Pilz-α-Amylase erhalten worden, die unter der eingetragenen Marke CLARASE L-40,000 von SOLVAY ENZYMES, Inc. (Elkhart, Indiana) verkauft wird. Weiter sind gute Ergebnisse mit der β-Amylase erhalten worden, die unter der eingetragenen Marke SPEZYME BBA 1500 verkauft wird.Enzymes for which the method disclosed herein are useful include any enzyme that contains an amino group that can react with the amine reactive material. Two or more enzymes can also be immobilized in the same conjugate. These enzymes include glucoamylase, bacterial α-amylase, fungal α-amylase, β-amylase and mixtures thereof. Good results have been obtained with the glucoamylase sold under the trademark DIAZYME L-200 by SOLVAY ENZYMES, Inc. (Elkhart, Indiana). Good results have also been obtained with the fungal α-amylase, which is under the one trademark CLARASE L-40,000 sold by SOLVAY ENZYMES, Inc. (Elkhart, Indiana). Furthermore, good results have been obtained with the β-amylase, which is sold under the registered trademark SPEZYME BBA 1500.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von den früher offenbarten darin, dass es einen Schritt des Kontaktierens des Enzyms mit einer Lösung eines mit Amin reaktiven Materials, wie Glutaraldehyd, einschließt, um ein (ein behandeltes Enzym enthaltendes) behandeltes Addukt zu bilden, bevor das behandelte Enzym-haltige Addukt an den Träger gebunden wird. Während es nicht genau verstanden wird, nimmt man an, dass auf diese Weise das Enzym behandelt wird, bevor es mit dem Träger umgesetzt (an diesen gebunden) wird, so dass, wenn das behandelte Addukt anschließend mit dem Träger kontaktiert (umgesetzt) wird, das behandelte Enzym in dem immobilisierten Enzymkonjugat, das dadurch gebildet wird, fester gebunden und/oder fester gehalten (eingefangen) ist [wie durch die Menge (Quantität) der enzymatischen Aktivität gemessen, die in dem Reaktionsmedium vorliegt, nachdem das immobilisierte Konjugat daraus entfernt worden ist. Eine derartige Menge der enzymatischen Aktivität ist gleich derjenigen enzymatischen Aktivität, die aus dem Enzymkonjugat an das Reaktionsmedium während der Verwendung des Konjugats verloren wurde].The method of the present invention is different from the earlier disclosed that there was a step of contacting the enzyme with a solution an amine reactive material, such as glutaraldehyde, to include a to form a treated adduct (containing a treated enzyme) before the treated enzyme-containing adduct is bound to the carrier becomes. While it is not exactly understood, it is believed that way the enzyme is treated before it is reacted with (bound to) the carrier so that when the treated adduct is subsequently treated with the carrier is contacted (implemented), the treated enzyme in the immobilized Enzyme conjugate which is thereby formed, more firmly bound and / or is held more firmly (as by the amount (quantity) of the enzymatic activity measured, which is present in the reaction medium after the immobilized Conjugate has been removed from it. Such an amount of enzymatic activity is equal to the enzymatic activity that results from the enzyme conjugate to the reaction medium during was lost using the conjugate].
Wie hierin mit Bezug auf das Kontaktieren des Enzyms mit dem mit Amin reaktiven Material unter Bildung des Addukts und der Verbindungen, Zusammensetzungen und Komponenten, die dadurch gebildet werden, verwendet, bezieht sich der Ausdruck "behandelt" auf das tatsächliche Verfahren des Kontaktierens des Enzyms und des mit Amin reaktiven Materials, um das Addukt zu bilden, sowie auf die Struktur des Enzyms, der Verbindung und/oder Zusammensetrung, die als Ergebnis eines solchen Kontakts (oder einer solchen Behandlung) gebildet wird. So ist beispielsweise, wie hierin verwendet, ein "behandeltes" Enzym ein Enzym, das mit dem mit Amin reaktiven Material, wie hierin beschrieben, in Kontakt gebracht worden ist und als Ergebnis eines solchen Kontakts zu einer Verbindung gebildet worden ist, die mehr "Halte-"kräfte aufweist, wie beispielsweise (lediglich zur Erläuterung) starke (feste) kovalente Bindungen, an denen das Enzym beteiligt ist, und/oder Vernetzungen, an denen das Enzym beteiligt ist, und/oder das Einschließen des Enzyms.As herein with respect to contacting of the enzyme with the amine reactive material to form the Adducts and the compounds, compositions and components, used to form the term "treated" refers to the actual Method of contacting the enzyme and the amine reactive Material to form the adduct, as well as on the structure of the enzyme that Connection and / or assembly as a result of such contact (or such treatment) is formed. For example, as used herein, a "treated" enzyme is an enzyme that with the amine reactive material as described herein has been brought in contact and as a result of such contact has been formed into a connection that has more "holding" forces, such as strong (solid) covalent (for illustration only) Bonds in which the enzyme is involved and / or cross-links, in which the enzyme is involved and / or including the Enzyme.
Unter Verwendung des Verfahrens der Erfindung ist es möglich, immobilisierte Enzymkonjugate bereitzustellen, die eine verbesserte Langzeitstabilität sowie eine erhöhte Gesamtaktivität aufweisen.Using the procedure of Invention it is possible to provide immobilized enzyme conjugates that are improved Long-term stability as well as an increased total activity exhibit.
Die immobilisierten Enzymkonjugate der vorliegenden Erfindung schließen einen Träger und ein behandeltes Enzym-haltiges Addukt ein. In diesen Konjugaten wird das Enzym durch Kontakt (Umsetzung) mit dem bzw. den mit Amin reaktiven Materialien) des Addukts behandelt, bevor das behandelte Enzym-haltige Addukt an einen Träger gebunden wird. Man nimmt an, dass eine solche Behandlung des Enzyms ein immobilisiertes Enzymkonjugat zum Ergebnis hat, das aufweist: (1) eine erhöhte Zahl von Bindungen, einschließlich kovalenter Bindungen, an denen das Konjugat und/oder das Enzym desselben beteiligt ist; und/oder (2) eine erhöhte Vernetzung zwischen dem behandelten Enzym und dem Rest des immobilisierten Enzymkonjugats, wodurch eine Matrix (oder eine verbesserte Matrix) bereitgestellt wird, die das Enzym fest darin hält (oder einschließt).The immobilized enzyme conjugates of the present invention include a carrier and a treated enzyme-containing adduct. In these conjugates the enzyme by contact (reaction) with or with the amine reactive materials) of the adduct treated before the treated Enzyme-containing adduct on a carrier is bound. It is believed that such treatment of the enzyme results in an immobilized enzyme conjugate which has: (1) an increased Number of bonds, including covalent Bonds in which the conjugate and / or its enzyme participates is; and / or (2) an increased Crosslinking between the treated enzyme and the rest of the immobilized Enzyme conjugate, creating a matrix (or an improved matrix) is provided which firmly holds (or includes) the enzyme.
Das bevorzugte hierin offenbarte Verfahren beinhaltet die Bildung des Trägers getrennt von dem behandelten Addukt, indem ein fester Träger mit einer Lösung einer Polyamin-Verbindung mit mindestens einer seitenständigen Amingruppe in Kontakt gebracht wird. Ein solcher Schritt, in dem der feste Träger poröse granuläre Diatomeenerde ist, ist gut im US-Patent 4,713,333 beschrieben.The preferred disclosed herein The process involves forming the carrier separately from the treated one Adduct by adding a solid support with a solution a polyamine compound with at least one pendant amine group is brought into contact. Such a step in which the firm carrier porous granular Diatomaceous earth is well described in U.S. Patent 4,713,333.
Mit dem Ausdruck "Polyamin-Verbindung mit mindestens einer seitenständigen Amingruppe" wird hierin jede Polyamin-Verbindung mit mindestens einer Amingruppe gemeint, die wirksam ist, um mit dem mit Amin reaktiven Material zu reagieren. Spezielle Beispiele für solche Polyamin-Verbindungen, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen: Polyethylendiamin; ein Polyethylenimin (wie beispielsweise Polydiethylentriamin, Polytriethylentetramin, Polypentaethylenhexamin oder Polyhexamethylendiamin); Polymethylendicyclohexylamin; Polymethylendianilin; Polytetraethylenpentamin; Polyphenylendiamin und Mischungen von zwei oder mehr dieser Polyamin-Verbindungen. Bevorzugt sind diejenigen oben erwähnten Polyamin-Verbindungen, die wasserlöslich sind. Obwohl man nicht annimmt, dass das Molekulargewicht der Polyamin-Verbindungen kritisch ist, sind weiter diejenigen der oben erwähnten Polyamin-Verbindungen bevorzugt, die ein Molekulargewicht im Bereich von 500–100.000 Dalton aufweisen. Am meisten bevorzugt ist Polyethylenimin.With the expression "polyamine compound with at least one pendant Amine group "is used herein each polyamine compound means at least one amine group, which is effective to react with the amine reactive material. Specific examples of such polyamine compounds for use in the present Invention are suitable include: polyethylene diamine; a polyethyleneimine (such as polydiethylenetriamine, polytriethylenetetramine, Polypentaethylene hexamine or polyhexamethylene diamine); Polymethylendicyclohexylamin; polymethylene; Polytetraethylenpentamin; Polyphenylenediamine and Mixtures of two or more of these polyamine compounds. Those are preferred mentioned above Polyamine compounds that are water soluble. Although you don't assumes that the molecular weight of the polyamine compounds is critical are further those of the above-mentioned polyamine compounds preferred having a molecular weight in the range of 500-100,000 Show dalton. Polyethyleneimine is most preferred.
Diejenigen Polyamin-Verbindungen, die wasserlöslich sind, können aus ihren wässrigen Lösungen auf die granuläre Diatomeenerde aufgebracht werden, wohingegen nicht in Wasser lösliche Polymere aus organischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, aufgebracht werden können.Those polyamine compounds the water soluble are, can from their watery solutions on the granular Diatomaceous earth can be applied, whereas water-insoluble polymers from organic solvents, such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, applied can be.
Allgemein werden für den Träger mindestens 10 mg Polyamin-Verbindung pro Gramm des festen Trägers (z.B. poröser granulärer Diatomeenerde) verwendet. Vorzugsweise werden mindestens etwa 15 mg Polyamin-Verbindung pro Gramm des festen Trägers verwendet.Generally, at least for the wearer 10 mg polyamine compound per gram of solid support (e.g. porous granular Diatomaceous earth). Preferably at least about 15 mg of polyamine compound used per gram of the solid carrier.
Im Allgemeinen werden für den Träger nicht mehr als etwa 60 mg Polyamin-Verbindung pro Gramm des festen Trägers (z.B. poröser granulärer Diatomeenerde) verwendet. Vorzugsweise werden nicht mehr als etwa 25 mg Polyamin-Verbindung pro Gramm des festen Trägers verwendet.In general, not for the wearer more than about 60 mg of polyamine compound per gram of solid support (e.g. porous granular Diatomaceous earth). Preferably no more than about 25 mg of polyamine compound used per gram of solid support.
Das bevorzugte Verhältnis zwischen der Polyamin-Verbindung und der Diatomeenerde beträgt etwa 10 mg bis etwa 60 mg Polyamin-Verbindung pro Gramm des festen Trägers. Am bevorzugtesten beträgt dieses Verhältnis etwa 15 mg bis etwa 25 mg Polyamin-Verbindung pro Gramm des festen Trägers (beispielsweise poröser granulärer Diatomeenerde).The preferred ratio between the polyamine compound and the diatomaceous earth is about 10 mg to about 60 mg of polyamine compound per gram of solid support. At the most preferred is this ratio about 15 mg to about 25 mg of polyamine compound per gram of the solid carrier (e.g. more porous granular Diatomaceous earth).
Die Lösung der verwendeten Polyamin-Verbindung weist eine Konzentration von etwa 1% (Gewicht/Volumen) bis etwa 0,01% (Gewicht/Volumen) Polyamin-Verbindung zu Lösungsmittel (z.B. Wasser) auf. Die Polyamin-Verbindung in einer Lösung wird in einem Verhältnis von etwa 10 ml der granulären Diatomeenerde zu etwa 50 ml der Lösung der Polyamin-Verbindung zu der granulären Diatomeenerde gegeben.The solution of the polyamine compound used has a concentration of about 1% (weight / volume) to about 0.01% (weight / volume) polyamine compound to solvent (e.g. water). The Polyamine compound in a solution will be in a relationship of about 10 ml of the granular Diatomaceous earth to about 50 ml of the solution of the polyamine compound to the granular Given diatomaceous earth.
Jeder feste Träger, der für eine Umsetzung mit der Polyamin-Verbindung und zum Tragen des behandelten Enzyms des behandelten Addukts geeignet ist, kann hierin verwendet werden. Es wird bevorzugt, dass ein solcher fester Träger porös ist. In dieser Hinsicht ist es besonders bevorzugt, dass der verwendete feste Träger poröse granuläre Diatomeenerde ist.Any solid support that is required for reaction with the polyamine compound and suitable for carrying the treated enzyme of the treated adduct can be used herein. It is preferred that such solid support is porous. In this regard, it is particularly preferred that the one used solid support porous granular Is diatomaceous earth.
Jede granuläre Diatomeenerde kann gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Eine sehr geeignete granuläre Diatomeenerde weist eine Teilchengröße von mehr als etwa 72 Mesh auf, wobei eine Teilchengröße von mehr als etwa 52 bevorzugt ist und eine Teilchengröße von mehr als etwa 40 am meisten von allen bevorzugt ist. Eine sehr geeignete granuläre Diatomeenerde weist auch eine Teilchengröße von weniger als etwa 10 Mesh und insbesondere eine Teilchengröße von weniger als etwa 14 Mesh auf. Besonders gute Ergebnisse sind mit granulärer Diatomeenerde erhalten worden, die eine Teilchengröße von weniger als etwa 16 Mesh aufweist. [Derartige Meshes werden bei der United States Sieb-Reihe gemessen].Any granular diatomaceous earth can be made according to the present Invention can be used. A very suitable granular diatomaceous earth has a particle size of more than about 72 mesh, with a particle size greater than about 52 preferred is and a particle size of more than about 40 most preferred by all. A very suitable one granular Diatomaceous earth also has a particle size less than about 10 Mesh and in particular a particle size less than about 14 Mesh on. Particularly good results are with granular diatomaceous earth that have a particle size less than about 16 Mesh. [Such meshes are used in the United States sieve series measured].
Die Porenabmessungen von granulärer Diatomeenerde weisen Radien auf, die vorzugsweise im Bereich von etwa 35 Angström bis etwa 1000 Angström liegen. Die granuläre Diatomeenerde weist eine Oberfläche auf, die bevorzugt im Bereich von etwa 20 m2/g bis etwa 60 m2/g granuläre Diatomeenerde liegt.The pore dimensions of granular diatomaceous earth have radii that are preferably in the range of about 35 angstroms to about 1000 angstroms. The granular diatomaceous earth has a surface which is preferably in the range from about 20 m 2 / g to about 60 m 2 / g of granular diatomaceous earth.
Der wie oben beschrieben gebildete Träger wird dann vorzugsweise unter Verwendung irgendeiner geeigneten Verbindung gewaschen, die wirksam ist, um freie Polyamin-Verbindung des Trägers zu entfernen. Es wird bevorzugt, dass Wasser für ein derartiges Waschen verwendet wird. Ein derartiges Waschen ist ebenfalls gut in dem US-Patent 4,713,333 beschrieben.The one formed as described above carrier is then preferably using any suitable compound washed, which is effective to free carrier polyamine compound remove. It is preferred that water be used for such washing becomes. Such washing is also good in the U.S. patent 4,713,333.
Getrennt von der Bildung des Trägers wird das behandelte Addukt gebildet. Das behandelte Addukt wird gebildet, indem man das Enzym mit einer Lösung eines mit Amin reaktiven Materials in Kontakt bringt, so dass das Enzym unter Bildung des behandelten Enzym-haltigen Addukts mit dem mit Amin reaktiven Material behandelt wird.Is separated from the formation of the carrier the treated adduct is formed. The treated adduct is formed by mixing the enzyme with a solution of an amine reactive material so that the Enzyme to form the treated enzyme-containing adduct with the is treated with amine reactive material.
Mit dem Ausdruck "mit Amin reaktives Material" wird hierin jede Verbindung gemeint, die wirksam ist, um mit einer Amingruppe zu reagieren. Das mit Amin reaktive Material ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus polyfunktionellen Aldehyden, polyfunktionellen organischen Halogeniden, polyfunktionellen Anhydriden, polyfunktionellen Azoverbindungen, polyfunktionellen Isothiocyanaten, polyfunktionellen Isocyanaten und Mischungen von zwei oder mehr dieser mit Amin reaktiven Materialien.The term "amine reactive material" herein means any Compound meant to be effective to work with an amine group react. The amine reactive material is selected from the group consisting of polyfunctional aldehydes, polyfunctional organic halides, polyfunctional anhydrides, polyfunctional Azo compounds, polyfunctional isothiocyanates, polyfunctional Isocyanates and mixtures of two or more of these with amine reactive Materials.
Mit dem Ausdruck "polyfunktionell", wenn er verwendet wird, um verschiedene der Verbindungen zu bezeichnen, die das mit Amin reaktive Material umfassen, ist hierin jede Verbindung gemeint, die, wenn sie mit dem Enzym in Kontakt gebracht wird, mindestens zwei chemische Funktionen aufweist oder aufweisen kann, die wirksam sind, um mit getrennten Amingruppen zu reagieren, wobei eine dieser Funktionen mit der Amingruppe reagieren kann, die aus der Polyamin-Verbindung des Trägers herstammt, und die andere dieser Funktionen mit der Amingruppe reagieren kann, die aus dem Enzym des behandelten Addukts herstammt.The term "polyfunctional" when used to refer to different of compounds to denote the amine reactive material includes any connection that, when associated with the Enzyme is brought into contact with at least two chemical functions has or may have that are effective to deal with separate React amine groups, doing one of these functions with the amine group can react, which originates from the polyamine compound of the carrier, and the other of these functions can react with the amine group, which comes from the enzyme of the treated adduct.
Allgemein ist das mit Amin reaktive Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glutaraldehyd, Bernsteinsäuredialdehyd, Terephthaldehyd, Bisdiazobenzidin-2,2'-disulfonsäure, 4,4'-Difluor-3,3'-dinitrodiphenylsulfon, Diphenyl-4,4'-dithiocyanat-2,2'-disulfonsäure, 3-Methoxydiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Toluol-2-isocyanat-4-isothiocyanat, Toluol-2,4-diisothiocyanat, Diazobenzidin, Diazobenzidin-3,3'-dianisidin, N,N'-Hexamethylenbisiodacetamid, Hexamethylendüsocyanat, Cyanurchlorid, 1,5-Difluor-2,4-dinitrobenzol und Mischungen von zwei oder mehr dieser mit Amin reaktiven Materialien. Vorzugsweise ist das mit Amin reaktive Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend polyfunktionellen Aldehyden. Bevorzugter ist das mit Amin reaktive Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glutaraldehyd, Bernsteinsäuredialdehyd, Terephthaldehyd. Die besten Ergebnisse sind mit Glutaraldehyd erhalten worden.Generally this is reactive with amine Material selected from the group consisting of glutaraldehyde, succinic acid dialdehyde, Terephthalaldehyde, bisdiazobenzidine-2,2'-disulfonic acid, 4,4'-difluoro-3,3'-dinitrodiphenyl sulfone, Diphenyl-4,4'-dithiocyanate-2,2'-disulfonic acid, 3-methoxydiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, toluene-2-isocyanate-4-isothiocyanate, Toluene-2,4-diisothiocyanate, diazobenzidine, diazobenzidine-3,3'-dianisidine, N, N'-hexamethylene bisiodacetamide, hexamethylene diisocyanate, Cyanuric chloride, 1,5-difluoro-2,4-dinitrobenzene and mixtures of two or more of these amine reactive materials. Preferably is the amine reactive material selected from the group consisting of polyfunctional aldehydes. The amine reactive is more preferred Material selected from the group consisting of glutaraldehyde, succinic acid dialdehyde, terephthalaldehyde. The best results have been obtained with glutaraldehyde.
Diejenigen mit Amin reaktiven Materialien, die wasserlöslich sind, können aus ihren wässrigen Lösungen auf das Enzym angewendet werden. Diejenigen mit Amin reaktiven Materialien, die nicht wasserlöslich sind, können aus organischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, auf das Enzym angewendet werden. Wasserlösliche mit Amin reaktive Materialien sind bevorzugt.Those with amine reactive materials, the water soluble are, can from their watery solutions be applied to the enzyme. Those with amine reactive materials, that are not water soluble, can from organic solvents, such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol the enzyme can be applied. Water soluble amine reactive materials are preferred.
Im Allgemeinen wird das Enzym in wässriger Lösung verwendet. Vorzugsweise ist diese wässrige Lösung eine gepufferte wässrige Lösung. Die Auswahl der genauen wirksamen Konzentrationen und der genauen optimalen Konzentrationen an Enzym und der Lösungszusammensetzung (beispielsweise wässriger Puffer), die zu verwenden sind, variieren abhängig vom Enzym und der beteiligten Lösungszusammensetzung. Jedoch werden derartige Konzentrationen dem gewöhnlichen Fachmann im Lichte der vorliegenden Offenbarung nach einfachen Routinetests leicht ersichtlich. Auf jeden Fall wird hier angemerkt, dass solche Lösungen vorzugsweise zwischen 70 und 100 ml des wässrigen Puffers pro ml Enzymlösung (oder pro Gramm eines festen Enzyms) enthalten.Generally the enzyme is used in aqueous solution. This aqueous solution is preferably a buffered aqueous solution. The selection of the exact effective concentrations and the exact optimal concentrations of enzyme and solution composition (e.g. aqueous buffer) to be used will vary depending on the enzyme and the solution composition involved. However, such concentrations will be readily apparent to those of ordinary skill in the light of the present disclosure after simple routine testing. In any case, it is noted here that such solutions preferably contain between 70 and 100 ml of the aqueous buffer per ml of enzyme solution (or per gram of a solid enzyme).
Im Allgemeinen beträgt die Konzentration des mit Amin reaktiven Materials in der Lösung (Wasser) des mit Amin reaktiven Materials mindestens etwa 0,05% (Gewicht/Volumen), wobei mindestens etwa 0,1% (Gewicht/Volumen) bevorzugt sind. Weiter beträgt im Allgemeinen die Konzentration des mit Amin reaktiven Materials in der Lösung (Wasser) des mit Amin reaktiven Materials nicht mehr als etwa 0,4%, wobei nicht mehr als etwa 0,2% (Gewicht/Volumen) bevorzugt sind.Generally the concentration is of the amine reactive material in the solution (water) of the amine reactive material at least about 0.05% (w / v), where at least about 0.1% (weight / volume) are preferred. Next is generally the concentration of the amine reactive material in the solution (water) of the amine reactive material no more than about 0.4%, where not more than about 0.2% (weight / volume) is preferred.
Das behandelte Addukt weist mindestens etwa 0,10 g des mit Amin reaktiven Materials pro ml Enzymlösung (vor Zugabe eines wässrigen Puffers) auf. Vorzugsweise weist das behandelte Addukt mindestens etwa 0,15 g des mit Amin reaktiven Materials pro ml Enzymlösung (vor Zugabe des wässrigen Puffers) auf. Am bevorzugtesten ist die Verwendung von mindestens etwa 0,2 g des mit Amin reaktiven Materials pro ml Enzymlösung (vor Zugabe des wässrigen Puffers).The treated adduct has at least about 0.10 g of the amine reactive material per ml of enzyme solution (before Adding an aqueous Buffers). The treated adduct preferably has at least about 0.15 g of the amine reactive material per ml of enzyme solution (before Add the aqueous Buffers). The most preferred is the use of at least about 0.2 g of the amine reactive material per ml of enzyme solution (before Add the aqueous Buffer).
Das behandelte Addukt weist nicht mehr als etwa 1,50 g des mit Amin reaktiven Materials pro ml Enzymlösung (vor Zugabe des wässrigen Puffers) auf. Vorzugsweise weist das behandelte Addukt nicht mehr als etwa 1,0 g des mit Amin reaktiven Materials pro ml Enzymlösung (vor Zugabe des wässrigen Puffers) auf. Am bevorzugtesten ist die Verwendung von nicht mehr als etwa 0,3 g des mit Amin reaktiven Materials pro ml Enzymlösung (vor Zugabe des wässrigen Puffers).The treated adduct does not show more than about 1.50 g of the amine reactive material per ml of enzyme solution (before Add the aqueous Buffers). The treated adduct preferably no longer has than about 1.0 g of the amine reactive material per ml of enzyme solution (before Add the aqueous Buffers). Most preferably, the use of is no longer than about 0.3 g of the amine reactive material per ml of enzyme solution (before Add the aqueous Buffer).
Jedoch wird hier angemerkt, dass das Verhältnis zwischen dem mit Amin reaktiven Material und dem Enzym von der enzymatischen Aktivität des beteiligten Enzyms abhängt.However, it is noted here that The relationship between the amine reactive material and the enzyme from the enzymatic activity of the enzyme involved depends.
Wenn beispielsweise Glutaraldehyd das mit Amin reaktive Material ist und Glucoamylase (die 200 DE/ml enthält) das Enzym ist, sind mindestens etwa 0,15 g Glutaraldehyd pro ml Glucoamylase bevorzugt, wobei mindestens etwa 0,2 g Glutaraldehyd pro ml Glucoamylase am meisten bevorzugt sind, und die Verwendung von nicht mehr als etwa 1,00 g Glutaraldehyd pro ml Glucoamylase ist bevorzugt, wobei die Verwendung von nicht mehr als 0,3 g Glutaraldehyd pro ml Glucoamylase am meisten bevorzugt ist.For example, if glutaraldehyde is the amine reactive material and glucoamylase (the 200 DE / ml contains) the enzyme is at least about 0.15 g glutaraldehyde per ml Glucoamylase is preferred, with at least about 0.2 g of glutaraldehyde per ml of glucoamylase are most preferred, and use of no more than about 1.00 g glutaraldehyde per ml glucoamylase is preferred, using no more than 0.3 g of glutaraldehyde per ml of glucoamylase is most preferred.
Eine Diazymeinheit (DE) ist diejenige Aktivität, welche die Erzeugung von einem Gramm Glucose in einer Stunde unter den Bedingungen des Assays bei pH 4,2 und 60°C unter Verwendung von löslicher Stärke als Substrat katalysiert.One diazyme unit (DE) is one Activity, which takes the production of one gram of glucose in one hour the conditions of the assay at pH 4.2 and 60 ° C using soluble Strength as Catalyzed substrate.
Als weiteres Beispiel werden, wenn Glutaraldehyd das mit Amin reaktive Material ist und Pilz-α-Amylase (die 40.000 SKBE/g enthält) das Enzym ist, mindestens etwa 0,15 g Glutaraldehyd pro ml α-Amylase bevorzugt, wobei mindestens etwa 0,2 g Glutaraldehyd pro ml α-Amylase am meisten bevorzugt sind, und die Verwendung von nicht mehr als etwa 1,00 g Glutaraldehyd pro ml α-Amylase ist bevorzugt, wobei die Verwendung von nicht mehr als 0,3 g Glutaraldehyd pro ml α-Amylase am meisten bevorzugt ist.As another example, if Glutaraldehyde is the amine reactive material and fungal α-amylase (the 40,000 SKBE / g contains) the enzyme is preferred, at least about 0.15 g of glutaraldehyde per ml of α-amylase is preferred, wherein at least about 0.2 g of glutaraldehyde per ml of α-amylase are most preferred, and the use of no more than about 1.00 g glutaraldehyde per ml α-amylase is preferred, using no more than 0.3 g of glutaraldehyde per ml of α-amylase is most preferred.
Eine α-Amylase-Einheit (SKBE) ist diejenige Aktivität, die 1,0 g Grenzdextrin-Substrat pro Stunde unter den Bedingungen des Assays dextriniert.An α-amylase unit (SKBE) is the activity the 1.0 g of limit dextrin substrate per hour under the conditions of the assay dextrinized.
Ähnlich und als letztes Beispiel werden, wenn Glutaraldehyd das mit Amin reaktive Material ist und β-Amylase (die 1.500 Einheiten diastasische Aktivität pro ml enthält) das Enzym ist, mindestens etwa 0,15 g Glutaraldehyd pro ml β-Amylase bevorzugt, wobei mindestens etwa 0,2 g Glutaraldehyd pro ml β-Amylase am bevorzugtesten sind, und die Verwendung von nicht mehr als etwa 1,00 g Glutaraldehyd pro ml β-Amylase ist bevorzugt, wobei die Verwendung von nicht mehr als 0,3 g Glutaraldehyd pro ml β-Amylase am meisten bevorzugt ist.Similar and as a final example, when glutaraldehyde is amine is reactive material and β-amylase (which contains 1,500 units of diastatic activity per ml) that Enzyme is at least about 0.15 g glutaraldehyde per ml β-amylase preferred, with at least about 0.2 g glutaraldehyde per ml β-amylase most preferred and the use of no more than about 1.00 g of glutaraldehyde per ml of β-amylase is preferred, using no more than 0.3 g of glutaraldehyde most per ml of β-amylase is preferred.
Die diastasische Aktivität wird durch das Verfahren bestimmt, das in Food Chemical Codex, Band III (1981) auf S. 484 veröffentlicht ist, und wird als Grad Diastasische Kraft (DP°) ausgedrückt.The diastatic activity is characterized by determined the procedure described in Food Chemical Codex, Volume III (1981) published on p. 484 and is expressed as degrees of diastatic force (DP °).
Das Enzym wird mit dem mit Amin reaktiven Material bei einer Temperatur in Kontakt gebracht (und reagiert damit), die im Allgemeinen mindestens etwa 10°C beträgt, wobei eine Temperatur von mindestens etwa 18°C bevorzugt ist und eine Temperatur von mindestens etwa 20°C am meisten bevorzugt ist. Als obere Grenze ist die Temperatur im Allgemeinen nicht höher als etwa 30°C, wobei nicht mehr als etwa 28°C bevorzugt sind und nicht mehr als etwa 25°C am meisten bevorzugt sind.The enzyme becomes reactive with the amine Material contacted at a temperature (and reacts therewith), which is generally at least about 10 ° C, with a temperature of at least about 18 ° C is preferred and most preferably a temperature of at least about 20 ° C is preferred. The upper limit is the temperature in general not higher than about 30 ° C, being no more than about 28 ° C are preferred and not more than about 25 ° C are most preferred.
Das Enzym wird mit dem mit Amin reaktiven Material über eine Zeit von mindestens etwa 2 Stunden in Kontakt gebracht (und reagiert damit), wobei eine Kontaktzeit von mindestens etwa 3 Stunden bevorzugt ist und mindestens etwa 4 Stunden bevorzugt sind. Das Enzym wird mit dem mit Amin reaktiven Material über nicht mehr als etwa 24 Stunden in Kontakt gebracht (und reagiert damit), wobei eine Kontaktzeit von nicht mehr als etwa 6 Stunden bevorzugt ist und nicht mehr als etwa 4 Stunden am meisten bevorzugt sind.The enzyme becomes reactive with the amine Material about contacted for at least about 2 hours (and reacts with it), with a contact time of at least about 3 hours is preferred and at least about 4 hours are preferred. The Enzyme is used with the amine reactive material for no more than about 24 Hours contacted (and reacted with), including a contact time of no more than about 6 hours is preferred and no more than about 4 hours are most preferred.
Das Enzym wird mit dem mit Amin reaktiven Material bei einem pH in Kontakt gebracht (und reagiert damit), welcher durch den pH-Bereich diktiert wird, den die Enzymaktivität ohne signifikanten Verlust der enzymatischen Aktivität tolerieren kann.The enzyme becomes reactive with the amine Brought material into contact with a pH (and reacts with it), which is dictated by the pH range that the enzyme activity has no significant Tolerate loss of enzymatic activity.
Wenn Glucoamylase das Enzym ist, wird es mit dem mit Amin reaktiven Material bei einem pH in Kontakt gebracht (und reagiert damit), der mindestens etwa 3,5 beträgt, wobei ein pH von mindestens etwa 4,5 bevorzugt ist, und wobei der pH nicht größer als etwa 6,0 ist, wobei ein pH bevorzugt wird, der nicht größer als etwa 5,0 ist.If glucoamylase is the enzyme, it becomes in contact with the amine reactive material at pH brought (and reacts with it) that is at least about 3.5, where a pH of at least about 4.5 is preferred, and the pH is not larger than is about 6.0, with a pH preferred that is no greater than about Is 5.0.
Wenn Pilz-α-Amylase das Enzym ist, wird es mit dem mit Amin reaktiven Material bei einem pH in Kontakt gebracht (und reagiert damit), der mindestens etwa 4,5 beträgt, wobei ein pH, der mindestens etwa 5,0 beträgt, bevorzugt ist, und wobei der pH nicht größer als etwa 7,0 ist, wobei ein pH bevorzugt wird, der nicht größer als etwa 5,5 ist.If fungal α-amylase is the enzyme, it is reacted with the amine reactive material at pH in Kon clocked (and reacted with) that is at least about 4.5, with a pH that is at least about 5.0 preferred, and wherein the pH is not greater than about 7.0, with a pH being preferred, which is no larger than about 5.5.
Wenn β-Amylase das Enzym ist, wird es mit dem mit Amin reaktiven Material bei einem pH in Kontakt gebracht (und reagiert damit), der mindestens etwa im Bereich von etwa 4,5 liegt, wobei ein pH von mindestens etwa 5,0 bevorzugt ist, und wobei der pH nicht größer als etwa 7,0 ist, wobei ein pH bevorzugt wird, der nicht größer als etwa 5,5 ist.If β-amylase is the enzyme, then brought it into contact with the amine reactive material at pH (and reacts with it) that is at least approximately in the range of approximately 4.5 with a pH of at least about 5.0 preferred, and wherein the pH is not greater than is about 7.0, with a pH of not greater than being preferred is about 5.5.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Enzym mit dem mit Amin reaktiven Material unter Rühren in Kontakt gebracht (und reagiert damit), um das behandelte Enzym-haltige Addukt zu bilden. Das Enzym wird mit dem mit Amin reaktiven Material unter Bedingungen des Mischens so in Kontakt gebracht (und reagiert damit), dass für eine homogene Mischung durch die ganze Lösung hindurch gesorgt wird. Vorzugsweise ist ein sanftes Rühren ausreichend, so dass kein Schäumen auftritt.In a particularly preferred embodiment the enzyme with the amine reactive material is stirred in Contacted (and reacted with) the treated enzyme-containing To form adduct. The enzyme is made with the amine reactive material brought into contact (and reacted) under conditions of mixing with that) that for a homogeneous mixture is provided throughout the solution. Gentle stirring is preferred sufficient so that no foaming occurs.
Das Kontaktieren des Trägers und des behandelten Enzym-haltigen Addukts wird auf solche Weise und unter solchen Bedingungen durchgeführt, dass gestattet wird, dass der Träger und das behandelte Addukt miteinander reagieren, wodurch das immobilisierte Enzymkonjugat gebildet wird.Contacting the wearer and of the treated enzyme-containing adduct is so and carried out under such conditions that it is permitted that the carrier and the treated adduct react with each other, whereby the immobilized Enzyme conjugate is formed.
Im Allgemeinen schließen die immobilisierten Enzymkonjugate der vorliegenden Erfindung mindestens etwa 0,05 ml des behandelten Enzym-haltigen Addukts pro Gramm Träger ein, wobei mindestens 0,07 ml des behandelten Enzym-haltigen Addukts pro Gramm Träger bevorzugt sind. Weiter schließen die immobilisierten Enzymkonjugate der vorliegenden Erfindung nicht mehr als etwa 0,6 ml des behandelten Enzym-haltigen Addukts pro Gramm Träger ein, wobei nicht mehr als etwa 0,5 ml des behandelten Enzym-haltigen Addukts pro Gramm Träger bevorzugt sind.Generally, they close immobilized enzyme conjugates of the present invention at least about 0.05 ml of the treated enzyme-containing adduct per gram of carrier, wherein at least 0.07 ml of the treated enzyme-containing adduct per gram of carrier are preferred. Close further the immobilized enzyme conjugates of the present invention are not more than about 0.6 ml of the treated enzyme-containing adduct per Grams of carrier with no more than about 0.5 ml of the treated enzyme-containing Adducts per gram of carrier are preferred.
Wenn ein behandeltes Addukt, das mit einer behandelten Glucoamylase und Glutaraldehyd gebildet ist, mit einem Träger in Kontakt gebracht wird, der aus Polyethylenimin und granulärer Diatomeenerde gebildet ist, liegt das bevorzugte Verhältnis bei etwa 0,11 ml bis etwa 0,13 ml behandeltes Addukt pro g Träger. Wenn ein behandeltes Addukt, das mit der behandelten Pilz-α-Amylase und Glutaraldehyd gebildet ist, mit einem Träger in Kontakt gebracht wird, der aus Polyethylenimin und granulärer Diatomeenerde gebildet ist, beträgt das bevorzugte Verhältnis etwa 0,14 ml bis etwa 0,16 ml behandeltes Addukt pro g Träger. Wenn ein behandeltes Addukt, das mit behandelter β-Amylase und Glutaraldehyd gebildet ist, mit einem Träger in Kontakt gebracht wird, der aus Polyethylenimin und granulärer Diatomeenerde gebildet ist, beträgt das bevorzugte Verhältnis etwa 0,15 ml bis etwa 0,17 ml behandeltes Addukt pro g Träger.If a treated adduct that is formed with a treated glucoamylase and glutaraldehyde, with a carrier is brought into contact, which consists of polyethyleneimine and granular diatomaceous earth is formed, the preferred ratio is about 0.11 ml to about 0.13 ml treated adduct per g carrier. If a treated adduct, that with the treated fungal α-amylase and glutaraldehyde is formed, is brought into contact with a carrier, which is formed from polyethyleneimine and granular diatomaceous earth is, is the preferred ratio about 0.14 ml to about 0.16 ml of treated adduct per g of carrier. If a treated adduct formed with treated β-amylase and glutaraldehyde is with a carrier is brought into contact, which consists of polyethyleneimine and granular diatomaceous earth is formed the preferred ratio 0.15 ml to about 0.17 ml of treated adduct per g of carrier.
Der Träger und das behandelte Enzym-haltige Addukt werden unter Rühren oder durch Rezirkulation in Kontakt gebracht. Ein sanftes Rühren ist ausreichend.The carrier and the treated enzyme-containing Adduct with stirring or brought into contact by recirculation. A gentle stir is sufficient.
Der Träger und das behandelte Enzym-haltige Addukt werden bei einer Temperatur in Kontakt gebracht, die mindestens etwa 5°C beträgt, wobei eine Temperatur von mindestens etwa 15°C bevorzugt ist und eine Temperatur von mindestens 20°C besonders bevorzugt ist. Der Träger und das behandelte Enzym-haltige Addukt werden bei einer Temperatur in Kontakt gebracht, die nicht höher als etwa 30°C ist, wobei eine Temperatur von nicht mehr als etwa 28°C bevorzugt ist und eine Temperatur von nicht mehr als etwa 25°C besonders bevorzugt ist.The carrier and the treated enzyme-containing Adduct are brought into contact at a temperature that is at least about 5 ° C is, a temperature of at least about 15 ° C is preferred and a temperature of at least 20 ° C is particularly preferred. The carrier and the treated enzyme-containing adduct are at one temperature contacted that are not higher than about 30 ° C with a temperature of no more than about 28 ° C being preferred and a temperature of no more than about 25 ° C is special is preferred.
Der Träger und das behandelte Enzym-haltige Addukt werden über mindestens etwa 2 Stunden kontaktiert, wobei mindestens 4 Stunden bevorzugt sind. Der Träger und das behandelte Enzym-haltige Addukt werden über nicht mehr als 24 Stunden in Kontakt gebracht, wobei nicht mehr als etwa 6 Stunden bevorzugt sind und eine Zeitspanne von nicht mehr als etwa 4 Stunden besonders bevorzugt ist.The carrier and the treated enzyme-containing Adduct over contacted at least about 2 hours, with at least 4 hours are preferred. The carrier and the treated enzyme-containing adduct are used for no more than 24 hours contacted, with no more than about 6 hours being preferred and a period of no more than about 4 hours especially is preferred.
Der Träger und das behandelte Enzym-haltige Addukt werden bei einem pH von mindestens etwa 4,0 in Kontakt gebracht, wobei ein pH von mindestens etwa 4,5 bevorzugt ist. Der Träger und das behandelte Enzym-haltige Addukt werden bei einem pH in Kontakt gebracht, der nicht größer als etwa 7,0 ist, wobei ein pH von nicht mehr als etwa 6,0 bevorzugt ist.The carrier and the treated enzyme-containing Adduct are contacted at a pH of at least about 4.0, a pH of at least about 4.5 is preferred. The carrier and the treated enzyme-containing adduct are in contact at pH brought that not bigger than is about 7.0, with a pH of no more than about 6.0 preferred is.
Es wird weiter besonders bevorzugt, dass das so erhaltene immobilisierte Enzymkonjugat mit einer geeigneten Lösung gewaschen wird, die wirksam ist, um freies Addukt und freien Träger zu entfernen. Vorzugsweise ist diese Lösung Wasser. Dieser Schritt des Waschens wurde unter den gleichen Bedingungen verwirklicht wie der oben beschriebene Schritt des Kontaktierens des Trägers und des behandelten Enzym-haltigen Addukts.It is further particularly preferred that the immobilized enzyme conjugate thus obtained with a suitable solution which is effective to remove free adduct and carrier. This solution is preferably Water. This washing step was carried out under the same conditions realized like the contacting step described above of the carrier and the treated enzyme-containing adduct.
Das immobilisierte Enzymkonjugat kann ohne nennenswerten Verlust der enzymatischen Aktivität über eine Zeitspanne von mehreren Monaten im Kühlschrank aufbewahrt werden. Vorzugsweise wird dem immobilisierten Enzymkonjugat vor Aufbewahrung des Konjugats eine Zusammensetzung mit 0,02 M Acetat bei einem pH von 4,2 zugesetzt, die 0,3% (Gewicht/Volumen) Natriumbenzoat, 0,15% (Gewicht/Volumen) Kaliumsorbat und 5% (Gewicht/Volumen) Maissirup-Feststoffe enthält.The immobilized enzyme conjugate can without significant loss of enzymatic activity over a Can be kept in the refrigerator for several months. The immobilized enzyme conjugate is preferred before storage the conjugate a composition with 0.02 M acetate at pH of 4.2 added, the 0.3% (w / v) sodium benzoate, 0.15% (W / v) potassium sorbate and 5% (w / v) corn syrup solids contains.
Eine der unerwarteten Beobachtungen der vorliegenden Erfindung ist, dass die immobilisierten Enzymkonjugate, die mit dem oben beschriebenen Verfahren erhalten werden, wesentlich stabiler sind (wie durch Messen des Prozentsatzes an enzymatischer Aktivität bestimmt, welchen das Konjugat bei seiner Verwendung an das Reaktionsmedium verliert) als diejenigen immobilisierten Enzymkonjugate, die gemäß des US-Patent Nr. 4,713,333 erhalten werden. Weiter zeigen sie eine bessere Wärmestabilität als das immobilisierte Enzymkonjugat, das gemäß dem US-Patent Nr. 4,713,333 hergestellt ist. Schließlich ist die Halbwertszeit des gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten immobilisierten Enzymkonjugats größer als die Halbwertszeit des immobilisierten Enzymkonjugats, das gemäß dem US-Patent Nr. 4,713,333 hergestellt ist. Dies stellt eine signifikante Verbesserung der Produktivität des Enzyms dar.One of the unexpected observations of the present invention is that the immobilized enzyme conjugates obtained by the method described above are much more stable (as determined by measuring the percentage of enzymatic activity that the conjugate loses to the reaction medium when used) than those immobilized enzyme conjugates according to the US patent No. 4,713,333 can be obtained. They also show better thermal stability than the immobilized enzyme conjugate made in accordance with U.S. Patent No. 4,713,333. Finally, the half-life of the immobilized enzyme conjugate made according to the present invention is greater than the half-life of the immobilized enzyme conjugate made according to U.S. Patent No. 4,713,333. This represents a significant improvement in the productivity of the enzyme.
Ein weiterer wünschenswerter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass die hierin offenbarten immobilisierten Enzymkonjugate leicht zur Wiederverwendung durch Immobilisierung nach der Regeneration unter Verwendung eines einfachen Verfahrens, das ein Base-Säure-Waschen beinhaltet, wiedergewonnen und präpariert werden können. Typisch wird das verwendete immobilisierte Enzymkonjugat in Wasser, 0,5 N NaOH, Wasser, 0,5 N HCI und dann Wasser aufgeschlämmt. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung ist signifikant, da er Entsorgungsprobleme ausschaltet, die damit verbunden sind, sowie für potentielle wirtschaftliche Einsparungen durch Erhöhung der Produktivität des Enzyms sorgt.Another desirable aspect of the present Invention is that the immobilized enzyme conjugates disclosed herein easy to reuse by immobilization after regeneration using a simple procedure that involves a base acid wash includes, can be recovered and prepared. Typical the immobilized enzyme conjugate used in water, 0.5 N NaOH, water, 0.5 N HCl, and then water slurried. This Aspect of the present invention is significant in that it has disposal problems switches off associated with it, as well as for potential economic savings by increasing of productivity of the enzyme.
Die vorliegende Erfindung wird weiter durch die folgenden Beispiele erläutert. Die Beispiele sollen die bevorzugten Ausführungsformen erläutern und sind nicht so gemeint, dass sie als Beschränkung der Erfindung durch dieselben aufgefasst werden.The present invention continues illustrated by the following examples. The examples should the preferred embodiments explain and are not meant to limit the invention thereby be understood.
Beispiel 1example 1
Herstellung eines immobilisierten Glucoamylasekonjugatsmanufacturing of an immobilized glucoamylase conjugate
700 ml poröse granuläre Diatomeenerde mit 16 bis 40 Mesh (United States-Mesh) (beschrieben im US-Patent Nr. 4,713,333) werden in einen Glassäulenreaktor mit einem Durchmesser von 5 cm und einer Höhe von 100 cm überführt.700 ml porous granular diatomaceous earth with 16 to 40 mesh (United States Mesh) (described in U.S. Patent No. 4,713,333) are in a glass column reactor transferred with a diameter of 5 cm and a height of 100 cm.
Ein 4 cm-Bett aus 12 Mesh-Kies (Aquariumkies) wird auf die Säulenendplatte gegeben, um dazu beizutragen, dass sich die Flüssigkeit während des Hinaufströmens der Lösungen während des Verfahrens verteilt.A 4 cm bed made of 12 mesh gravel (aquarium gravel) is on the column end plate given to help keep the liquid from flowing as the solutions while of the procedure distributed.
Wasser wird mit einer solchen Geschwindigkeit nach oben gepumpt, dass sich die granuläre Diatomeenerde um etwa 20% ausdehnt oder fluidisiert, um Feinteilchen zu entfernen. Im Allgemeinen ist der Wasserausfluss innerhalb einer Stunde frei von Feinteilchen. Wasser wird zum oberen Ende des Betts aus granulärer Diatomeenerde abgelassen.Water comes at such a rate pumped up that the granular diatomaceous earth is about 20% expands or fluidizes to remove fine particles. In general the water outflow is free of fine particles within an hour. Water is drained to the top of the bed of granular diatomaceous earth.
Dann werden 3.500 ml einer 0,1%igen Gewicht/Volumen wässrigen Lösung von Polyethylenimin (PEI-600, Molekulargewicht 40.000–60.000 Dalton mit einem pH von 9,8) nach oben gepumpt, und der Ausfluss wird 2 Stunden durch das Bett im Kreislauf geführt. Die wässrige Lösung von Polyethylenimin wird aus der Säule zum oberen Ende des Betts aus der granulären Diatomeenerde abgelassen.Then 3,500 ml of a 0.1% solution Weight / volume aqueous solution of polyethyleneimine (PEI-600, molecular weight 40,000-60,000 Dalton with a pH of 9.8) pumped up, and the discharge is circulated through the bed for 2 hours. The aqueous solution of polyethyleneimine will from the pillar drained from the granular diatomaceous earth to the top of the bed.
Die granuläre Diatomeenerde wird dann in einem Aufwärtsstrom 2 Stunden bei Raumtemperatur mit Wasser gewaschen, um freies Polyethylenimin zu entfernen. Auf diese Weise wird der Träger aus granulärer Diatomeenerde-Polyethylenimin erhalten.The granular diatomaceous earth is then in an upward flow Washed for 2 hours at room temperature with water to free polyethyleneimine to remove. In this way the carrier is made of granular diatomaceous earth polyethyleneimine receive.
35 ml Glucoamylase, die unter der eingetragenen Marke DIAZYME L-200 (SOLVAY ENZYMES, Inc., Elkhart, Indiana) verkauft wird, wird zu 3.500 ml 0,02 M Acetatpuffer bei pH 5,0 gegeben. Die Glucoamylase DIAZYME L-200 enthält 200 DE/ml Glucoamylase-Aktivität.35 ml glucoamylase, which under the registered trademark DIAZYME L-200 (SOLVAY ENZYMES, Inc., Elkhart, Indiana) is sold, is added to 3,500 ml of 0.02 M acetate buffer pH 5.0 given. The glucoamylase DIAZYME L-200 contains 200 DE / ml Glucoamylase activity.
17,5 g 50%iger (Gewicht/Gewicht) Glutaraldehyd (in Wasser) wird dann langsam unter sanftem Mischen zu der wässrigen Glucoamylase-Lösung gegeben, und man ließ den Glutaraldehyd 4 Stunden bei einer Temperatur von 20–25°C und unter sanftem Rühren mit der wässrigen Glucoamylase-Lösung reagieren. Das Ergebnis ist die Bildung eines behandelten Glucoamylase-Glutaraldehyd-Addukts, das eine behandelte Glucoamylase enthält.17.5 g 50% (weight / weight) Glutaraldehyde (in water) is then slowly added with gentle mixing to the watery Glucoamylase solution given, and was allowed to Glutaraldehyde for 4 hours at a temperature of 20-25 ° C and below gentle stirring with the watery Glucoamylase solution react. The result is the formation of a treated glucoamylase-glutaraldehyde adduct, which contains a treated glucoamylase.
Das behandelte Glucoamylase-Glutaraldehyd-Addukt wurde dann durch den oben hergestellten Träger aus granulärer Diatomeenerde-Polyethylenimin im Kreislauf geführt. Diese Kreislaufführung wurde 4 Stunden bei einer Temperatur von etwa 20–25°C unter sanftem Rühren aufrechterhalten, und überschüssiges behandeltes Addukt wurde dann mit Wasser aus dem Träger gewaschen. Das Ergebnis war die Bildung eines stabilen aktiven immobilisierten Glucoamylasekonjugats.The treated glucoamylase-glutaraldehyde adduct was then replaced by the granular diatomaceous earth polyethyleneimine support prepared above circulated. This cycle management was maintained for 4 hours at a temperature of about 20-25 ° C with gentle stirring, and waste treated The adduct was then washed with water from the carrier. The result was the formation of a stable active immobilized glucoamylase conjugate.
Das gewaschene Konjugat wurde dann aus der Säule entfernt und in 0,02 M Acetat bei einem pH von 4,2, das 0,3% (Gewicht/Volumen) Natriumbenzoat, 0,15% (Gewicht/Volumen) Kaliumsorbat und 5% (Gewicht/Volumen) Maissirup-Feststoffe enthielt, für die zukünftige Verwendung aufbewahrt.The washed conjugate was then from the pillar removed and in 0.02 M acetate at pH 4.2 which is 0.3% (w / v) Sodium benzoate, 0.15% (weight / volume) potassium sorbate and 5% (weight / volume) Contained corn syrup solids for the future Use kept.
Das wie oben beschrieben gebildete immobilisierte Glucoamylasekonjugat kann dann unter Kühlung ohne nennenswerten Aktivitätsverlust über eine Zeitspanne von mehreren Monaten aufbewahrt werden.The one formed as described above immobilized glucoamylase conjugate can then be used without cooling significant loss of activity over a Period of several months.
Das immobilisierte Enzymkonjugat wurde bei einer Temperatur von 55°C unter Verwendung von 50 ml 30%iger (Gew./Vol.) Maisstärke in 0,02 M Acetat bei pH 4,2 einem Assay unterzogen. Um den Assay auszuführen, wurden das Substrat und das Enzym in einen 250 ml-Kolben gegeben und in einem Schüttel-Wasserbad von 55°C inkubiert. Nach 15 und 75 Minuten Reaktionszeit wurde eine 0,2 ml-Aliquote der Reaktionsmischung entfernt und zu 0,5 ml 0,2 N H2SO4 gegeben, um die Reaktion zu beenden. Diese Proben wurden dann durch die Zugabe von 5,3 ml destilliertem Wasser verdünnt und dann durch ein 0,45 μm-Filter filtriert. Die Produkte wurden anhand von Kohlenhydrat-Hochdrucksflüssigkeitschromatographie (HPLC) analysiert. Eine Aktivitätseinheit stellt die Menge an Enzym dar, die ein Mikromol Glucose in einer Minute unter den Bedingungen des Assays erzeugt, und wird als E/g (Aktivitätseinheiten pro Gramm Konjugat) mitgeteilt.The immobilized enzyme conjugate was assayed at a temperature of 55 ° C using 50 ml of 30% (w / v) corn starch in 0.02 M acetate at pH 4.2. To perform the assay, the substrate and enzyme were placed in a 250 ml flask and incubated in a shaking water bath at 55 ° C. After 15 and 75 minutes of reaction time, a 0.2 ml aliquot of the reaction mixture was removed and added to 0.5 ml of 0.2 NH 2 SO 4 to stop the reaction. These samples were then diluted by the addition of 5.3 ml of distilled water and then filtered through a 0.45 μm filter. The products were analyzed using high-pressure carbohydrate liquid chromatography (HPLC). One unit of activity represents the amount of enzyme that produces one micromole of glucose in one minute under the conditions of the assay and is reported as E / g (units of activity per gram of conjugate).
Es wurde gefunden, dass die enzymatische Aktivität dieses Präparats 881 Einheiten/g auf Trockengewichtsbasis betrug. Es wurde gefunden, dass 84,6% der Gesamtaktivität als immobilisiertes Enzym geliefert wurden und dass 15,4% nicht immobilisiert waren. Die Dichte des immobilisierten Enzyms betrug 0,43 g/ml.It was found that the enzymatic activity of this preparation Was 881 units / g on a dry weight basis. It was found, that 84.6% of total activity were supplied as an immobilized enzyme and that 15.4% was not were immobilized. The density of the immobilized enzyme was 0.43 g / ml.
Beispiel 2Example 2
Stabilität des immobilisierten Glucoamylasekonjugats in einem ExtraktionsmediumStability of the immobilized Glucoamylase conjugate in an extraction medium
Dieses Beispiel demonstriert die Stabilität des Konjugats (wie gut das Enzym fest in dem Konjugat gehalten wird). Das Prinzip dieser Methode besteht darin, das immobilisierte Enzymkonjugat in Extraktionsmedium zu inkubieren. Nach einer derartigen Inkubation wurde das Konjugat entfernt, und das Extraktionsmedium wurde einem Assay unterzogen, um die Menge des Enzyms darin zu bestimmen (wie durch die Messung der enzymatischen Aktivität desselben bestimmt), das von dem Konjugat dissoziiert (ungebunden) war und an das Extraktionsmedium verloren ging.This example demonstrates the stability the conjugate (how well the enzyme is held firmly in the conjugate). The principle of this method is the immobilized enzyme conjugate incubate in extraction medium. After such an incubation the conjugate was removed and the extraction medium became one Assayed to determine the amount of enzyme in it (like determined by measuring its enzymatic activity), the was dissociated (unbound) from the conjugate and to the extraction medium got lost.
Eine 5 ml-Probe des immobilisierten Enzymkonjugats, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurde in ein konisches 15 ml-Kunststoffröhrchen gegeben und mehrere Male mit Wasser gewaschen. Die Flüssigkeit wurde dann dekantiert, und 0,5 ml 0,02 N Acetatpuffer bei pH 5,0, der 5% (Gewicht/Volumen) NaCl enthielt, wurden anschließend dazugegeben.A 5 ml sample of the immobilized Enzyme conjugate, prepared according to example 1, was placed in a 15 ml conical plastic tube and several Washed several times with water. The liquid was then decanted and 0.5 ml of 0.02 N acetate buffer at pH 5.0, which is 5% (weight / volume) Contained NaCl were then added.
Nach mehrminütigem Mischen wurde das Röhrchen 18 Stunden in einem Wasserbad bei 30°C inkubiert. Nach der Inkubation wurde die Enzymaufschlämmung durch WHATMAN N° 1-Filterpapier schwerkraftfiltriert.After mixing for several minutes, the tube turned 18 Hours in a water bath at 30 ° C incubated. After the incubation, the enzyme slurry was run through WHATMAN N ° 1 filter paper gravity filtered.
Dann wurden 0,1 ml des Filtrats zu 1,0 ml Substrat (20% Gew./Vol. Maisstärke in 0,02 N Acetat bei pH 5,0) gegeben und 60 Minuten in ein Wasserbad bei 60°C gegeben. Nach 60 Minuten wurde die Reaktion beendet, indem das man das Röhrchen 10 Minuten in ein siedendes Wasserbad gab.Then 0.1 ml of the filtrate was added 1.0 ml substrate (20% w / v maize starch in 0.02 N acetate at pH 5.0) added and placed in a water bath at 60 ° C for 60 minutes. After 60 minutes stop the reaction by placing the tube in a boiling tube for 10 minutes Gave water bath.
Die Probe (als Probe A bezeichnet) wurde dann zehnfach mit der mobilen Phase 0,01 N H2SO4 verdünnt, und das Kohlenhydrat-Profil wurde anhand von HPLC analysiert.The sample (designated Sample A) was then diluted ten-fold with the mobile phase 0.01 NH 2 SO 4 and the carbohydrate profile was analyzed by HPLC.
Zum Vergleich wurde eine Probe (als Probe B bezeichnet) von immobilisiertem Glucoamylasekonjugat gemäß Beispiel 1 des US-Patentes Nr. 4,713,333 hergestellt und auf die gleiche Weise, wie im vorangehenden Absatz beschrieben, getestet.For comparison, a sample (as Sample B) of immobilized glucoamylase conjugate according to Example 1 of U.S. Patent No. 4,713,333 and the like Ways tested as described in the previous paragraph.
Die Ergebnisse der Assays der Proben A und B sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1 The results of the assays of samples A and B are given in Table 1. Table 1
Die Ergebnisse zeigen klar, dass die behandelte Glucoamylase des immobilisierten Glucoamylasekonjugats, das gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden war, klar stabiler (fester gehalten) in der Matrix des Konjugats ist als diejenigen der immobilisierten Glucoamylasekonjugate, die gemäß dem US-Patent Nr. 4,713,333 hergestellt waren, wodurch der Verlust des Enzyms aus dem Konjugat und in das Reaktionsmedium verringert wurde, dem die Konjugate der vorliegenden Erfindung unterliegen.The results clearly show that the treated glucoamylase of the immobilized glucoamylase conjugate, that according to the procedure of the present invention was clearly more stable (more solid) in the conjugate matrix than those of the immobilized glucoamylase conjugates described in the U.S. patent No. 4,713,333 were produced, causing the loss of the enzyme was reduced from the conjugate and into the reaction medium, the the conjugates of the present invention are subject.
Beispiel 3Example 3
Stabilität des immobilisierten Glucoamylasekonjugats in einer GlassäuleStability of the immobilized Glucoamylase conjugate in a glass column
50 ml des immobilisierten Glucoamylasekonjugats, hergestellt wie oben in Beispiel 1 beschrieben, wurden in eine ummantelte Glassäule mit einem Durchmesser von 1,5 cm und einer Höhe von 50 cm gegeben.50 ml of the immobilized glucoamylase conjugate, prepared as described in Example 1 above, were encased in a glass column given with a diameter of 1.5 cm and a height of 50 cm.
Die Säule wurde mittels eines umlaufenden Wasserbades bei einer Temperatur von 55°C gehalten. Ein Extraktionsmedium, zusammengesetzt aus 10% (Gew./Gew.) trockenen Feststoffen (DS) 43 DE-Sirup und 5% (Gew./Vol.) NaCl in 0,02 N Acetat-Puffer bei pH 5,0, wurde dann bei einer Temperatur von 55°C mit einem Durchsatz von 50 ml/Stunde 24 Stunden lang durch die Säule geleitet.The column was kept at a temperature of 55 ° C. by means of a circulating water bath. An extraction medium composed of 10% (w / w) dry solids (DS) 43 DE syrup and 5% (w / v) NaCl in 0.02 N acetate buffer at pH 5.0 was then passed through the column at a temperature of 55 ° C at a flow rate of 50 ml / hour for 24 hours.
Am Ende der Extraktion wurde die so erhaltene Probe (als Probe C bezeichnet) des immobilisierten Glucoamylasekonjugats einem Assay unterzogen, um dessen Stabilität zu bewerten.At the end of the extraction the sample thus obtained (referred to as Sample C) of the immobilized glucoamylase conjugate subjected to an assay to assess its stability.
Zum Vergleich wurde eine Probe (als Probe D bezeichnet) von immobilisiertem Glucoamylasekonjugat, das gemäß Beispiel 1 des US-Patentes Nr. 4,713,333 hergestellt worden war, auf die gleiche Weise, wie im obigen Absatz beschrieben, getestet.For comparison, a sample (as Sample D) of immobilized glucoamylase conjugate according to example 1 of U.S. Patent No. 4,713,333 to which tested the same way as described in the paragraph above.
Die Ergebnisse des Assays der Proben C und D sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2 The results of the assay of samples C and D are given in Table 2. Table 2
Die Ergebnisse zeigen klar, dass die behandelte Glucoamylase des gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten immobilisierten Glucoamylasekonjugats klar stabiler (fester gehalten) in der Matrix des Konjugats ist als diejenigen der immobilisierten Glucoamylasekonjugate, die gemäß dem US-Patent Nr. 4,713,333 hergestellt worden waren, wodurch der Verlust des Enzyms aus dem Konjugat und in das Reaktionsmedium verringert wurde, dem die Konjugate der vorliegenden Erfindung unterliegen.The results clearly show that the treated glucoamylase according to the method of the present Invented immobilized glucoamylase conjugate clear is more stable than the ones in the conjugate matrix immobilized glucoamylase conjugates described in U.S. Patent No. 4,713,333 had been produced, causing the loss of the enzyme was reduced from the conjugate and into the reaction medium, the the conjugates of the present invention are subject.
Beispiel 4Example 4
Herstellung eines immobilisierten α-AmylasekonjugatsPreparation of an immobilized α-amylase conjugate
44 ml der Pilz-α-Amylase, die unter der eingetragenen Marke CLARASE L-40,000 von SOLVAY-ENZYMES, Inc. (Elkhart, Indiana) verkauft wird, wurden hergerichtet und durch das Immobilisierungsverfahren von Beispiel 1 zu einer Probe (als Probe E bezeichnet) eines immobilisierten Pilz-α-Amylasekonjugats gebildet.44 ml of the fungal α-amylase listed under the Brand CLARASE L-40,000 sold by SOLVAY-ENZYMES, Inc. (Elkhart, Indiana) have been prepared and by the immobilization process of Example 1 to a sample (referred to as Sample E) of an immobilized Fungal α-Amylasekonjugats educated.
Die Pilz-α-Amylase, die unter der eingetragenen Marke CLARASE L-40,000 verkauft wird, weist eine Enzymaktivität von 40.000 SKBE/g auf. Eine (SKBE) α-Amylaseeinheit ist die Aktivität, die 1,0 g Grenzdextrin-Substrat pro Stunde unter den Bedingungen des Assays dextriniert.The fungal α-amylase registered under the Brand CLARASE L-40,000 sold has an enzyme activity of 40,000 SKBE / g on. A (SKBE) α-amylase unit is the activity the 1.0 g of limit dextrin substrate per hour under the conditions of the assay dextrinized.
Man fand, dass die Aktivität des immobilisierten Enzymkonjugats 638 E/g betrug.It was found that the activity of the immobilized Enzyme conjugate was 638 U / g.
Beispiel 5Example 5
Eine 5 ml-Probe des immobilisierten Enzymkonjugats, hergestellt gemäß Beispiel 4, wurde hergerichtet und unter Befolgen des Assayverfahrens zur Bestimmung der Enzymaktivität, das oben in Beispiel 1 beschrieben wurde, außer dass der pH des Substrats 6,0 betrug, einem Assay unterzogen.A 5 ml sample of the immobilized Enzyme conjugate, prepared according to example 4, was prepared and, following the assay procedure, for Determination of enzyme activity, that was described in Example 1 above, except that the pH of the substrate 6.0 was assayed.
Die Stabilität des immobilisierten Pilz-α-Amylasekonjugats wurde wie in Beispiel 2 beschrieben bewertet, indem man das Enzym über Nacht bei einer Temperatur von 30°C inkubierte. Der pH des NaCl-Acetat-Puffers betrug 6,0, im Gegensatz zu einem pH von 5,0 bei der immobilisierten Glucoamylase von Beispiel 1, und die Temperatur für den Assay der gelösten Pilz-α-Amylase-Aktivität betrug 50°C anstelle von 60°C.The stability of the immobilized fungal α-amylase conjugate was evaluated as described in Example 2 by using the enzyme overnight at a temperature of 30 ° C incubated. The pH of the NaCl acetate buffer was 6.0, as opposed to a pH of 5.0 when immobilized Glucoamylase from Example 1 and the temperature for the assay the solved Fungal α-amylase activity was 50 ° C instead of 60 ° C.
Zum Vergleich wurde eine Probe (als Probe F bezeichnet) von immobilisiertem Pilz-α-Amylasekonjugat, das gemäß dem Verfahren hergestellt war, das in Beispiel 1 des US-Patentes Nr. 4,713,333 verwendet wurde, auf die gleiche Weise, wie im obigen Absatz beschrieben, getestet.For comparison, a sample (as Sample F) of immobilized fungal α-amylase conjugate, which according to the method which was used in Example 1 of U.S. Patent No. 4,713,333 tested in the same way as described in the paragraph above.
Die Ergebnisse der Assays der Proben E und F sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 The results of the assays of samples E and F are given in Table 3. Table 3
Die Ergebnisse zeigen klar, dass die behandelte α-Amylase des gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten immobilisierten α-Amylasekonjugats klar stabiler (fester gehalten) in der Matrix des Konjugats ist als diejenigen der immobilisierten Pilz-α-Amylasekonjugate, die gemäß dem US-Patent Nr. 4,713,333 hergestellt worden waren, wodurch der Verlust des Enzyms aus dem Konjugat und in das Reaktionsmedium verringert wird, welchem das Konjugat der vorliegenden Erfindung unterliegt.The results clearly show that the treated α-amylase the according to the procedure immobilized α-amylase conjugate prepared by the present invention is clearly more stable in the matrix of the conjugate than those of the immobilized fungal α-amylase conjugates described in the U.S. patent No. 4,713,333 had been manufactured, which caused the loss of the Enzyme is reduced from the conjugate and into the reaction medium, which the conjugate of the present invention is subject to.
Beispiel 6Example 6
Stabilität des immobilisierten α-Amylasekonjugats in einer GlassäuleStability of the immobilized α-amylase conjugate in a glass column
50 ml des immobilisierten α-Amylasekonjugats, hergestellt wie oben in Beispiel 4 beschrieben, wurden erhalten (als Probe E bezeichnet).50 ml of the immobilized α-amylase conjugate, prepared as described in Example 4 above were obtained (referred to as Sample E).
Zum Vergleich wurde eine Probe (als Probe F bezeichnet) von immobilisiertem α-Amylasekonjugat, das gemäß Beispiel 1 des US-Patentes Nr. 4,713,333 hergestellt war, ebenfalls bereitgestellt.For comparison, a sample (as Sample F)) of immobilized α-amylase conjugate, which according to Example 1 of U.S. Patent No. 4,713,333 was also provided.
Die Stabilitäten der beiden Proben (Proben E und F) der immobilisierten Pilz-α-Amylasekonjugate wurden durch das in Beispiel 3 beschriebene Säulenverfahren überprüft, außer dass der pH des 10 % DS (trockene Feststoffe) -Sirups in 0,02 M Acetat bei 5,0% (Gew./Vol.) NaCl 6,0 anstelle von 5,0 war und die Säulentemperatur 50°C anstelle von 55°C betrug.The stabilities of the two samples (samples E and F) of the immobilized fungal α-amylase conjugates were carried out by checked the column procedure described in Example 3, except that the pH of the 10% DS (dry solids) syrup in 0.02 M acetate at 5.0% (w / v) NaCl was 6.0 instead of 5.0 and the column temperature 50 ° C instead of 55 ° C scam.
Die Ergebnisse der Assays der Proben E und F unter Verwendung des Säulenverfahrens sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4 The results of the assays of Samples E and F using the column procedure are given in Table 4. Table 4
Die Ergebnisse zeigen klar, dass die behandelte Pilz-α-Amylase des gemäß der vorliegenden Efindung hergestellten immobilisierten Pilz-α-Amylasekonjugats klar stabiler (fester gehalten) in der Matrix des Konjugats ist als diejenigen der immobilisierten Pilz-α-Amylasekonjugate, die gemäß dem US- Patent Nr. 4,713,333 hergestellt waren, wodurch der Verlust des Enzyms aus dem Konjugat und in das Reaktionsmedium verringert wurde, welchem die Konjugate der vorliegenden Erfindung unterlagen.The results clearly show that the treated fungal α-amylase the according to the present The immobilized fungal α-amylase conjugate produced by the invention was clearly more stable (more solid) in the conjugate matrix than those the immobilized fungal α-amylase conjugates, that of U.S. Patent No. 4,713,333 were produced, causing the loss of the enzyme from the conjugate and reduced in the reaction medium to which the conjugates of the present invention.
Beispiel 7Example 7
Stabilität (Halbwertszeit) des immobilisierten α-AmylasekonjugatsStability (half-life) of the immobilized α-amylase conjugate
Ein weiteres Verfahren, um die Stabilität zu beobachten, besteht darin, das immobilisierte Enzymkonjugat in eine Säule zu geben und dann die Aktivität zu überwachen, wenn Substrat durch das Enzymkonjugat-Bett geleitet wird.Another method to monitor stability consists of placing the immobilized enzyme conjugate in a column and then the activity to monitor when substrate is passed through the enzyme conjugate bed.
Eine 15 ml-Menge des immobilisierten Pilz-α-Amylasekonjugats (als Probe G bezeichnet), die wie oben in Beispiel 4 erhalten worden war, wurde in eine glasummantelte Säule mit einem Durchmesser von 1,5 cm und einer Höhe von 50 cm gegeben. Die Säule wurde bei einer Temperatur von 60°C gehalten, und der Einspeisungssirup wurde mit einem konstanten Durchsatz von etwa 45 ml pro Stunde durch das Bett durchlaufen gelassen. Der Einspeisungssirup war aus 40% DS (trockene Feststoffe) von 43 DE-Sirup, eingestellt auf pH 6,0, zusammengesetzt, und die folgenden Konservierungsmittel waren zugesetzt: 0,3% (Gew./Vol.) Natriumbenzoat, 0,15% (Gew./Vol.) Kaliumsorbat, 125 ppm Methylparaben und 250 ppm SO2.A 15 ml amount of the immobilized fungal α-amylase conjugate (referred to as Sample G) obtained as in Example 4 above was placed in a glass-coated column 1.5 cm in diameter and 50 cm in height. The column was kept at a temperature of 60 ° C and the feed syrup was passed through the bed at a constant flow rate of about 45 ml per hour. The feed syrup was composed of 40% DS (dry solids) of 43 DE syrup adjusted to pH 6.0 and the following preservatives were added: 0.3% (w / v) sodium benzoate, 0.15% (W / V) potassium sorbate, 125 ppm methyl paraben and 250 ppm SO 2 .
Es wurden tägliche Proben entnommen, und das Kohlenhydrat-Profil wurde anhand einer HPLC-Analyse erhalten. Die Disaccharid-Fraktion wurde verwendet, um die Aktivität zu berechnen, indem die μMol als Maltose berechnet wurden, die pro Minute pro ml immobilisiertes Enzmkonjugat gebildet wurde.Daily samples were taken, and the carbohydrate profile was obtained from an HPLC analysis. The disaccharide fraction was used to track the activity to be calculated by the μMol were calculated as maltose immobilized per minute per ml Enzmkonjugat was formed.
Zum Vergleich wurde eine Probe (als Probe N bezeichnet) von immobilisiertem Pilz-α-Amylasekonjugat, das gemäß dem Verfahren hergestellt war, das in Beispiel 1 des US-Patentes Nr. 4,713,333 verwendet wird, auf die gleiche Weise, wie im obigen Absatz beschrieben, getestet.For comparison, a sample (as Sample N) of immobilized fungal α-amylase conjugate, which according to the method made in Example 1 of U.S. Patent No. 4,713,333 is used in the same way as described in the paragraph above, tested.
Die Ergebnisse der Assays der Proben G und H sind in Tabelle 5 angegeben. Tabelle 5 The results of the assays of samples G and H are given in Table 5. Table 5
Die Ergebnisse zeigen klar, dass die behandelte Pilz-α-Amylase des gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten immobilisierten Pilz-α-Amylasekonjugats klar stabiler ist als das immobilisierte Pilzα-Amylasekonjugat, das gemäß dem US-Patent Nr. 4,713,333 hergestellt worden war, indem es eine wesentlich erhöhte Halbwertszeit aufweist.The results clearly show that the treated fungal α-amylase the according to the present Invented immobilized fungal α-amylase conjugate clearly more stable is as the immobilized fungal α-amylase conjugate, that according to the US patent No. 4,713,333 had been made by having a significantly increased half-life having.
Beispiel 8Example 8
Herstellung eines immobilisierten β-AmylasekonjugatsPreparation of an immobilized β-amylase conjugate
48 ml der ß-Amylase, die 1.500 Einheiten diastasische Aktivität pro ml enthielt, wurde durch das Immobilisierungsverfahren von Beispiel 1 hergestellt und zu einer Probe (als Probe I bezeichnet) eines immobilisierten β-Amylasekonjugats gebildet.48 ml of the β-amylase, the 1,500 units diastatic activity per ml was obtained by the immobilization procedure of Example 1 and made into a sample (referred to as Sample I) immobilized β-amylase conjugate educated.
Die Aktivität wurde durch das Verfahren für diastasische Aktivität bestimmt, das in Food Chemical Codex, Band III, (1981), S. 484 veröffentlicht ist, und ist als Grad Diastasische Kraft (DP°) ausgedrückt.The activity was determined by the procedure for diastatic activity determined, published in Food Chemical Codex, Volume III, (1981), p. 484 , and is expressed as degrees of diastatic force (DP °).
Man findet, dass die enzymatische Aktivität dieses Präparats 860 Einheiten/g auf Trockengewichtsbasis beträgt.One finds that the enzymatic activity of this preparation 860 units / g on a dry weight basis.
Beispiel 9Example 9
Stabilität des immobilisierten β-Amylasekonjugats in einem ExtraktionsmediumStability of the immobilized β-amylase conjugate in an extraction medium
Eine 5 ml-Probe (als Probe I bezeichnet) des immobilisierten Enzymkonjugats, hergestellt gemäß Beispiel 8, wurde bereitgestellt und unter Befolgen des Assayverfahrens zur Bestimmung der Enzymaktivität, das oben in Beispiel 1 beschrieben wurde, außer dass der pH des Substrats 5,5 betrug, einem Assay unterzogen.A 5 ml sample (referred to as Sample I) of the immobilized enzyme conjugate, produced according to example 8, was provided and following the assay procedure for Determination of enzyme activity, that was described in Example 1 above, except that the pH of the substrate 5.5 was assayed.
Die Stabilität des immobilisierten β-Amylasekonjugats wurde wie in Beispiel 2 beschrieben bewertet, indem man das Enzym über Nacht bei einer Temperatur von 30°C inkubierte. Der pH des NaCl-Acetat-Puffers betrug 5,5, im Gegensatz zu einem pH von 5,0 für die immobilisierte Glucoamylase von Beispiel 2, und die Temperatur zur Bestimmung der gelösten β-Amylaseaktivität betrug 55°C anstelle von 60°C.The stability of the immobilized β-amylase conjugate was evaluated as described in Example 2 by using the enzyme overnight at a temperature of 30 ° C incubated. The pH of the NaCl acetate buffer was 5.5, in contrast to a pH of 5.0 for the immobilized glucoamylase of Example 2, and the temperature for determining the dissolved β-amylase activity was 55 ° C instead of 60 ° C.
Zum Vergleich wurde eine Probe (als Probe J bezeichnet) von immobilisiertem β-Amylasekonjugat, die gemäß dem Verfahren hergestellt worden war, das in Beispiel 1 des US-Patents Nr. 4,713,333 verwendet wurde, auf die gleiche Weise getestet, wie im obigen Absatz beschrieben.For comparison, a sample (as Sample J) of immobilized β-amylase conjugate, according to the method that was prepared in Example 1 of U.S. Patent No. 4,713,333 tested in the same way as in the paragraph above described.
Die Ergebnisse des Assays der Proben I und J sind in Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6 The results of the assay of Samples I and J are given in Table 6. Table 6
Die Ergebnisse zeigen klar, dass die behandelte ß-Amylase des gemäß der Endung hergestellten immobilisierten β-Amylasekonjugats klar stabiler (fester gehalten) in der Matrix des Konjugats ist als diejenigen der immobilisierten β-Amylasekonjugate, die gemäß dem US-Patent Nr. 4,713,333 hergestellt worden waren, wodurch der Verlust des Enzyms aus dem Konjugat und in das Reaktionsmedium verringert wird, welchem die Konjugate der vorliegenden Erfindung unterliegen.The results clearly show that the treated β-amylase according to the ending prepared immobilized β-amylase conjugate is clearly more stable in the matrix of the conjugate than those of the immobilized β-amylase conjugates described in U.S. Patent No. 4,713,333 had been manufactured, which caused the loss of the Enzyme is reduced from the conjugate and into the reaction medium, which the conjugates of the present invention are subject to.
Offensichtlich sind zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehren möglich. Es versteht sich deshalb, dass die Erfindung innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche anders als speziell hierin beschrieben durchgeführt werden kann.Numerous modifications are evident and modifications of the present invention in light of the above Teaching possible. It is therefore understood that the invention is within the scope the attached Expectations other than specifically described herein.
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